RU2594759C1 - Method and device for determining coordinates of a radio emission - Google Patents
Method and device for determining coordinates of a radio emission Download PDFInfo
- Publication number
- RU2594759C1 RU2594759C1 RU2015146626/07A RU2015146626A RU2594759C1 RU 2594759 C1 RU2594759 C1 RU 2594759C1 RU 2015146626/07 A RU2015146626/07 A RU 2015146626/07A RU 2015146626 A RU2015146626 A RU 2015146626A RU 2594759 C1 RU2594759 C1 RU 2594759C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- group
- signal
- information
- iri
- inputs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Заявляемые объекты объединены одним изобретательским замыслом, относятся к радиотехнике и могут быть использованы в навигационных, пеленгационных, локационных средствах для определения местоположения априорно неизвестного источника радиоизлучения (ИРИ).The inventive objects are united by one inventive concept, relate to radio engineering and can be used in navigation, direction finding, location tools to determine the location of an a priori unknown source of radio emission (IRI).
Известен способ, реализованный в подвижном пеленгаторе, описанном в Пат. РФ №2124222, МПК G01S 13/46, опубл. 27.12.1998 г. Он включает прием сигналов источников радиоизлучений в заданной полосе частот AF перемещающимся в пространстве пеленгатором, измерение первичных пространственно-информационных параметров (ППИП) обнаруженных сигналов с одновременным измерением вторичных параметров: времени измерения ППИП, координат местоположения и ориентации (в азимутальной плоскости) антенной решетки подвижного пеленгатора, преобразование ППИП в пространственные параметры: азимутальный угол θ, θ=0, 1, …, 360° и угол места β, β=0, 1, …, 90°. Способ-аналог позволяет определить параметры криволинейных траекторий перемещения объекта.A known method implemented in a movable direction finder described in US Pat. RF №2124222, IPC G01S 13/46, publ. 12/27/1998, it includes the reception of signals from radio sources in a given frequency band AF by a direction-moving detector in space, measurement of the primary spatial information parameters (PPIP) of the detected signals with simultaneous measurement of secondary parameters: PPIP measurement time, location coordinates and orientations (in the azimuth plane ) an antenna array of a mobile direction finder, converting the PPIP into spatial parameters: azimuth angle θ, θ = 0, 1, ..., 360 ° and elevation angle β, β = 0, 1, ..., 90 °. The analogue method allows you to determine the parameters of curved trajectories of the object.
Однако аналог обладает недостаточной точностью измерения координат ИРИ в силу того, что в нем реализована двухэтапная обработка результатов измерений. На первом этапе в каждой j-й точке, j=1, 2, …, J, измеряют пространственные параметры θj и βj, которые на втором этапе используют для вычисления местоположения ИРИ. В книге (Кондратьев B.C. и др. Многопозиционные радиотехнические системы / B.C. Кондратьев, А.Ф. Котов, Л.Н. Марков; Под ред. проф. В.В. Цветнова. - М.: Радио и связь, 1989 г., - 264 с. ) показано, что системы с двухэтапной обработкой дают худшие результаты, чем при оптимальной одноэтапной обработке.However, the analogue has insufficient accuracy of measuring the coordinates of the IRI due to the fact that it implements two-stage processing of measurement results. At the first stage, at each jth point, j = 1, 2, ..., J, the spatial parameters θ j and β j are measured , which at the second stage are used to calculate the location of the IRI. In the book (Kondratiev BC et al. Multiposition Radio Engineering Systems / BC Kondratiev, A.F. Kotov, L.N. Markov; Ed. By Prof. V.V. Tsvetnova. - M.: Radio and Communications, 1989, - 264 p.) It is shown that systems with two-stage processing give worse results than with optimal one-stage processing.
Известен способ определения координат ИРИ, описанный в Пат. РФ №2536609, МПК G01S 5/04, опубл. 28.10.2014 г., бюл. №36. На подготовительном этапе аналог включает вычисление количества N=S/S0 элементарных зон привязки, где S и S0 соответственно площади зоны контроля и элементарной зоны привязки, присвоение каждой элементарной зоне привязки порядкового номера n, n=1, 2, …, N, определение координат местоположения центров элементарных зон привязки {X, Y}n, расчет и запоминание эталонных значений ППИП на выходах Am,l-ных антенных элементов, где m, l=1, 2, …, М, m≠l, М>2, относительно направлений прихода тестирующего сигнала с дискретностью Δθk, k=1, 2, …, К; К·Δθk=2π; причем ППИП рассчитываются для средних частот , а в процессе работы при обнаружении сигнала ИРИ на частоте способ-аналог включает измерения ППИП на выходах Am,l-ных антенных элементов (АЭ) решетки с одновременным измерением вторичных параметров, вычисление для каждого направления в горизонтальной плоскости разности между эталонными и измеренными значениями ППИП, возведение в квадрат полученных разностей и их суммирование, формирование матрицы измерений Rj(θc,n)ν из сумм , определение после выполнения J измерений ППИП минимальной суммы в элементах матрицы измерений Rj(θc,n)ν, принятие координат местоположения центра элементарной зоны привязки {X, Y}n, соответствующие min за координаты местоположения обнаруженного ИРИ.A known method for determining the coordinates of the IRI described in Pat. RF №2536609, IPC
Аналог позволяет повысить доступность и точность определения координат ИРИ за счет реализации одноэтапной обработки результатов измерений и размещения пеленгатора на летно-подъемном средстве (ЛПС), учета его пространственной ориентации.The analogue allows to increase the availability and accuracy of determining the coordinates of the IRI due to the implementation of one-stage processing of the measurement results and placement of the direction finder on the flight-lifting facility (LPS), taking into account its spatial orientation.
Однако точность определения координат ИРИ с борта ЛПС в диапазоне волн 30-300 МГц остается низкой в силу несогласованных размеров пеленгаторной антенной системы.However, the accuracy of determining the coordinates of Iran from the LPS in the wavelength range of 30-300 MHz remains low due to inconsistent dimensions of the direction-finding antenna system.
Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому является способ определения координат источника радиоизлучения в Пат. РФ №2305851, МПК G01S 5/04, опубл. 10.09.2007 г. Прототип включает прием сигнала ИРИ на антенно-приемные модули (АПМ), установленные на двух движущихся механически связанных носителях и образующих узкобазисную систему основной позиции (ОП) и выносную позицию (ВП) пассивного локатора (ПЛ), обнаружение сигналов ИРИ и определение его несущей частоты, формирование во время движения ОП и ВП квадратурных составляющих огибающих сигнала ИРИ на выходах АПМ, неоднократное измерение на интервале дальности, являющимся интервалом синтезирования, этих квадратурных составляющих и их совместное запоминание с временем измерения и положением фазового центра приемной антенны АПМ в пространстве ОП и ВП в момент каждого такта измерения этих огибающих с последующим нахождением на основе данных, полученных на интервале синтезирования, местоположения ИРИ.The closest in its technical essence to the claimed is a method for determining the coordinates of the source of radio emission in Pat. RF №2305851, IPC
Способ-прототип позволяет повысить точность определения координат ИРИ за счет использования выносного пункта путем увеличения (согласования) базы пеленгования.The prototype method allows to increase the accuracy of determining the coordinates of the IRI through the use of remote points by increasing (matching) the direction finding base.
Однако прототип обладает недостатками, ограничивающими его применение. К их числу можно отнести:However, the prototype has disadvantages that limit its use. These include:
относительно низкую точность оценивания пространственных параметров сигнала ИРИ из-за несогласованной (узкобазисной) антенны ОП и отсутствия учета пространственной ориентации (не учитывается угол сноса ЛПС) носителя ОП;the relatively low accuracy of estimating the spatial parameters of the IRI signal due to an inconsistent (narrow-base) OP antenna and the lack of spatial orientation (the LPS drift angle is not taken into account) of the OP carrier;
перемещение ОП и ВП в пространстве относительно ИРИ коррелировано и не может быть оптимизировано относительно точностных характеристик;the movement of OP and VP in space relative to the IRI is correlated and cannot be optimized with respect to accuracy characteristics;
не учитывается неизвестная отстройка частоты между АПМ и ИРИ;unknown frequency offset between TAM and IRI is not taken into account;
фазовая нестабильность в приемном и передающем трактах ограничивает способ по времени когерентного накопления оцениваемого сигнала;phase instability in the receiving and transmitting paths limits the method for the time of coherent accumulation of the estimated signal;
относительная сложность и значительная себестоимость измерителя (предполагает использование в качестве носителя самолет со значительными габаритами для размещения пеленгаторной антенны и многоканального оборудования).relative complexity and significant cost of the meter (involves the use of a plane with significant dimensions as a carrier to accommodate direction-finding antennas and multi-channel equipment).
Известно устройство определения координат источника радиоизлучения по Пат. РФ №2536609, МПК 5/04, опубл. 27.12.2014 г., бюл. №36. Устройство-аналог содержит блок определения пространственных параметров, первый, второй, третий, четвертый и пятый вычислители-формирователи, первый и второй блоки памяти, радионавигатор, устройство угловой ориентации, блок измерения первичных пространственно-информационных параметров, генератор синхроимпульсов, блок оценивания, блок определения координат и блок индикации, определенным образом соединенные между собой. Устройство размещается на летно-подъемном средстве (самолет, вертолет) и обеспечивает повышение доступности сигналов ИРИ УКВ-СВЧ-диапазонов частот и точность их местоопределения. Однако в силу значительных габаритных размеров пеленгаторной антенной системы блока определения пространственных параметров и сложности реализации собственно устройства определения координат ИРИ (габаритно-весовых характеристик) делает невозможным его размещение на беспилотных летательных аппаратах среднего и малого классов. Кроме того, использование аналога ограничено из-за высокой себестоимости носителя и его эксплуатации.A device for determining the coordinates of a source of radio emission according to Pat. RF №2536609, IPC 5/04, publ. 12/27/2014, bull.
Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому устройству определения координат ИРИ является устройство по Пат. РФ №2550811, МПК G01S 13/46, опубл. 20.05.2015 г., бюл. №14.The closest in its technical essence to the claimed device for determining the coordinates of the IRI is a device according to Pat. RF №2550811, IPC G01S 13/46, publ. 05/20/2015, bull.
Устройство-прототип содержит два и более беспилотных летательных аппарата (БПЛА) и наземный пункт управления (НПУ), причем каждый из БПЛА содержит последовательно соединенные контроллер, рулевой привод и аэродинамические рули, автопилот, группа информационных входов которого соединена с второй группой информационных выходов контроллера, первая группа информационных входов которого соединена с группой информационных выходов автопилота, двигательную установку, группа информационных входов которой соединена с третьей группой информационных выходов контроллера, первый приемопередающий модуль, группа информационных входов которого соединена с четвертой группой информационных выходов контроллера, вторая группа информационных входов которого соединена с группой информационных выходов первого приемо-передающего модуля, последовательно соединенные блок видеонаблюдения, первое запоминающее устройство и передающий модуль, блок навигации БПЛА, группа информационных выходов которого соединена со второй группой информационных входов первого запоминающего устройства, а НПУ выполнен содержащим последовательно соединенные первый блок управления, предназначенный для управления взлетом, полетом и посадкой БПЛА, второй приемопередающий модель и первое устройство обработки и отображения информации, последовательно соединенные второе запоминающее устройство, выполненное L-канальным, устройство распознавания, выполненное L-канальным, второй блок управления, предназначенный для задания исходных данных и формирования команды на определение координат объектов, и второе устройство обработки и отображения информации, группа информационных выходов которого является первой выходной шиной НПУ, вторая группа информационных входов объединена со второй группой информационных входов второго блока управления и группой информационных выходов приемного модуля, выполненного L-канальным, группа информационных входов второго запоминающего устройства является входной шиной НПУ, вторая выходная шина которого соединена с второй группой информационных выходов устройства распознавания, третья группа информационных выходов которого соединена с группой адресных входов второго запоминающего устройства.The prototype device contains two or more unmanned aerial vehicles (UAVs) and a ground control station (NPU), each UAV containing a serially connected controller, steering gear and aerodynamic steering wheels, an autopilot, the group of information inputs of which are connected to the second group of information outputs of the controller, the first group of information inputs of which is connected to the group of information outputs of the autopilot, a propulsion system, the group of information inputs of which is connected to the third group of information ion outputs of the controller, the first transceiver module, the group of information inputs of which are connected to the fourth group of information outputs of the controller, the second group of information inputs of which is connected to the group of information outputs of the first transceiver module, serially connected video surveillance unit, the first storage device and transmitting module, navigation unit An UAV, the group of information outputs of which is connected to a second group of information inputs of the first storage device, and the NPU is made up comprising a first control unit in series for controlling the take-off, flight and landing of the UAV, a second transceiver model and a first information processing and display device, serially connected a second storage device made by L-channel, a recognition device made by L-channel, the second control unit, designed to set the source data and generate a command to determine the coordinates of the objects, and a second processing and display device information, the group of information outputs of which is the first output bus of the NPU, the second group of information inputs is combined with the second group of information inputs of the second control unit and the group of information outputs of the receiving module, made L-channel, the group of information inputs of the second storage device is the input bus of the NPU, the second output whose bus is connected to the second group of information outputs of the recognition device, the third group of information outputs of which is connected to the group sing address inputs of the second storage device.
Устройство-прототип обеспечивает повышение пропускной способности за счет более эффективного обнаружения и распознавания заданных объектов на основе видеоизображений с борта нескольких БПЛА, путем реализации процедуры «компьютерного зрения».The prototype device provides increased throughput due to more efficient detection and recognition of predetermined objects based on video images from the board of several UAVs, by implementing the "computer vision" procedure.
Однако устройству-прототипу также присущ недостаток, связанный с низкой точностью определения координат объектов из-за неоптимальных габаритных размеров пеленгаторной антенны в рассматриваемом диапазоне частот, что в конечном счете существенно увеличивает временные затраты на обнаружение заданных объектов.However, the prototype device also has a disadvantage associated with the low accuracy of determining the coordinates of objects due to non-optimal overall dimensions of the direction-finding antenna in the frequency range under consideration, which ultimately significantly increases the time required to detect the specified objects.
Целью заявленных технических решений является разработка способа и устройства определения координат ИРИ, обеспечивающих: повышение точности местоопределения ИРИ в УКВ-СВЧ-диапазонах частот благодаря использованию метода синтеза разностной апертуры (CPA) и оптимизации маршрутов полета носителей.The purpose of the claimed technical solutions is to develop a method and device for determining the coordinates of the IRI, providing: improving the accuracy of the location of the IRI in the VHF-microwave frequency ranges through the use of the method of synthesis of differential aperture (CPA) and optimization of flight paths of carriers.
В заявленном способе поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения координат источника радиоизлучения, состоящем в том, что принимают сигнал источника радиоизлучения на антенно-приемные модули, установленные на двух движущихся механически связанных носителях и образующих основную и выносную позиции пассивного локатора, обнаруживают сигнал ИРИ и определяют его несущую частоту, формируют во время движения с помощью ОП и ВП квадратурные составляющие огибающих сигнала ИРИ на выходах АПМ с частотой Fds, неоднократно измеряют на интервале дальности, являющемся интервалом синтезирования, эти квадратурные составляющие и их совместно запоминают с временем измерения в момент каждого такта оценивания этих огибающих с последующим следующим нахождением на основе данных, полученных на интервалах синтезирования, местоположения ИРИ. Используют N выносных позиций пассивных локаторов, N≥1, базирующихся на отдельных носителях, формируют наземный пункт управления (НПУ), по командам которого осуществляют одновременный синхронный прием сигнала ИРИ антенно-приемными модулями ОП и ВП и формирование квадратурных составляющих огибающих сигнала и передачу их по соответствующим каналам связи на НПУ совместно с данными о времени приема сигнала ti и пространственном положении фазовых центров приемных антенн АПМ ОП и ВП, совместное упорядоченное запоминание на НПУ значений квадратурных составляющих сигнала и их временных параметров, а также временных и пространственных параметров, соответствующих ОП и ВП, формирование на их основе разностных траекторных значений S(ti) путем попарного перемножения запомненных квадратурных составляющих сигнала S1(ti), принятых на ОП в момент времени ti, с соответствующими комплексно сопряженными значениями квадратурных составляющих сигнала
На основном и выносных позициях используются только по одному антенно-приемному модулю.At the main and remote positions, only one antenna-receiving module is used.
Для согласованной обработки результатов измерений умножают принятый разностный траекторный сигнал на опорную функцию, представляющую собой комплексно сопряженный разностный траекторный сигнал от ИРИ, расположенного в элементе разрешения с заданными координатами, накапливают сигнал по модулю в течение времени синтеза, нормируют, получают величины, характеризующие элементы разрешения, находят местоположение ИРИ путем поиска элемента разрешения с наибольшей данной величиной.For coordinated processing of the measurement results, the received differential trajectory signal is multiplied by the reference function, which is a complex conjugate differential trajectory signal from the IRI located in the resolution element with the given coordinates, the signal is accumulated modulo during the synthesis time, normalized, and values characterizing the resolution elements are obtained, find the location of the IRI by searching for the resolution element with the largest given value.
Синхронизацию измерения параметров на ОП и ВП осуществляют автономно каждым носителем с использованием меток времени спутниковой системы навигации.The synchronization of measurement of parameters on the OP and VP is carried out autonomously by each medium using the time stamps of the satellite navigation system.
Благодаря новой совокупности существенных признаков в заявляемом способе за счет использования метода синтеза разностной апертуры устраняется отстройка по частоте АПМ и ИРИ, нестабильность фазы в передающем тракте ИРИ, а также фазовая модуляция сигнала, чем и обеспечивается повышение точности определения координат ИРИ.Thanks to the new set of essential features in the inventive method, using the differential aperture synthesis method, the frequency offset of the AMS and IRI, phase instability in the transmitting IRI, and phase modulation of the signal are eliminated, which improves the accuracy of determining the coordinates of the IRI.
Поставленная цель в заявляемом устройстве достигается тем, что в известном устройстве, состоящем из двух и более идентичных беспилотных летательных аппаратов и наземного пункта управления, причем каждый из БПЛА содержит последовательно соединенные котроллер, рулевой привод и аэродинамические рули, автопилот, группа информационных входов которого соединена с второй группой информационных выходов контроллера, первая группа информационных входов которого соединена с группой информационных выходов автопилота, двигательную установку, группа информационных входов которой соединена с третьей группой информационных выходов контроллера, первый L-канальный приемопередающий модуль, группа информационных входов которого соединена с четвертой группой информационных выходов контроллера, вторая группа информационных входов которого соединена с первой группой информационных выходов первого приемо-передающего модуля, последовательно соединенные первое запоминающее устройство и передающий модуль, блок навигации БПЛА, группа информационных выходов которого соединена со второй группой информационных входов первого запоминающего устройства, а НПУ выполнен содержащим последовательно соединенные первый блок управления, предназначенный для управления взлетом, полетом и посадкой БПЛА, второй L-канальный приемопередающий модель и первое устройство обработки и отображения информации, последовательно соединенные L-канальный приемный модуль, второй блок управления, предназначенный для задания исходных данных и формирования команды на определение координат источника радиосигнала и второе устройство обработки и отображения информации, группа информационных выходов которого является выходной шиной наземного пункта управления, дополнительно в каждый БПЛА введено по одному антенно-приемному модулю (АПМ), группа информационных выходов каждого из которых соединена с первой группой информационных входов соответствующего первого запоминающего устройства, а группа входов управления соединена со второй группой информационных выходов первого приемопередающего модуля, а в НПУ дополнительно введены коррелятор, группа информационных выходов которого соединена со второй группой информационных входов второго устройства обработки и отображения информации, а группа информационных входов объединена с первой группой входов второго блока управления, вторая группа выходов которого соединена со второй группой информационных входов второго приемо-передающего модуля, второе запоминающее устройство, группа информационных входов которого является второй установочной шиной наземного пункта управления, а группа информационных выходов соединена с третьей группой входов второго устройства обработки и отображения информации, а вторая группа информационных входов второго блока управления является первой установочной шиной наземного пункта управления.The goal in the claimed device is achieved by the fact that in the known device, consisting of two or more identical unmanned aerial vehicles and a ground control point, each of the UAVs contains a serially connected controller, steering gear and aerodynamic steering wheels, an autopilot, the group of information inputs of which are connected to the second group of information outputs of the controller, the first group of information inputs of which is connected to the group of information outputs of the autopilot, propulsion system, the group of information inputs of which is connected to the third group of information outputs of the controller, the first L-channel transceiver module, the group of information inputs of which is connected to the fourth group of information outputs of the controller, the second group of information inputs of which is connected to the first group of information outputs of the first transceiver module, connected in series the first storage device and the transmitting module, the UAV navigation unit, the group of information outputs of which is connected to a second group of information inputs of the first storage device, and the NPU is made up comprising a series-connected first control unit for controlling the takeoff, flight and landing of the UAV, a second L-channel transceiver model and a first information processing and display device, connected in series to the L-channel receiving module, the second control unit, designed to set the source data and generate a command to determine the coordinates of the radio signal source and the second processing device and displaying information, the group of information outputs of which is the output bus of the ground control point, in addition to each UAV, one antenna-receiving module (APM) is introduced, a group of information outputs of each of which is connected to the first group of information inputs of the corresponding first storage device, and the group the control inputs are connected to the second group of information outputs of the first transceiver module, and a correlator, a group of information outputs of which horn is connected to the second group of information inputs of the second information processing and display device, and the group of information inputs is combined with the first group of inputs of the second control unit, the second group of outputs of which is connected to the second group of information inputs of the second transceiver module, the second storage device, the group of information inputs which is the second installation bus of the ground control point, and the group of information outputs is connected to the third group of inputs of the second device information processing and display, and the second group of information inputs of the second control unit is the first installation bus of the ground control point.
Перечисленная новая совокупность существенных признаков за счет того, что вводятся новые элементы и связи, позволяет достичь цели изобретения: обеспечить повышение точности местоопределения ИРИ в УКВ-СВЧ-диапазонах частот благодаря реализации метода синтеза разностной апертуры в измерителе.The listed new set of essential features due to the fact that new elements and connections are introduced, allows to achieve the purpose of the invention: to increase the accuracy of positioning of the IRI in the VHF-microwave frequency ranges due to the implementation of the method of synthesis of differential aperture in the meter.
Заявляемые объекты поясняются чертежами, на которых показаны:The inventive objects are illustrated by drawings, which show:
на фиг. 1 - обобщенный алгоритм определения координат источника радиоизлучения;in FIG. 1 - a generalized algorithm for determining the coordinates of a source of radio emission;
на фиг. 2 - обобщенный алгоритм синтеза разностной апертуры;in FIG. 2 - a generalized synthesis algorithm for differential aperture;
на фиг. 3 - обобщенная структурная схема устройства определения координат источника радиоизлучения;in FIG. 3 is a generalized block diagram of a device for determining the coordinates of a radio emission source;
на фиг. 4 - структурная схема антенно-приемного модуля;in FIG. 4 is a structural diagram of an antenna receiving module;
на фиг. 5 - порядок настройки приемных трактов АПМ;in FIG. 5 - procedure for tuning the receiving paths of the APM;
на фиг. 6 - структурная схема второго устройства обработки и отображения информации;in FIG. 6 is a structural diagram of a second information processing and display device;
на фиг. 7 - результаты первого варианта формирования функции неопределенности при синтезе разностной апертуры:in FIG. 7 - the results of the first variant of the formation of the uncertainty function in the synthesis of differential aperture:
а) траектории фазовых центров антенн 1 (ОП) и 2 (ВП) на интервале времени t1-t2;a) the trajectory of the phase centers of antennas 1 (OP) and 2 (VP) in the time interval t 1 -t 2 ;
б) сечение ФН на уровне 0,7 при синтезе разностной апертуры;b) the cross section of the FN at a level of 0.7 in the synthesis of differential aperture;
в) сечение ФН при синтезе апертуры для траектории 1 (ОП);c) the cross-section of the FN during the synthesis of the aperture for trajectory 1 (OP);
г) сечение ФР при синтезе апертуры для траектории 2 (ВП);d) the cross section of the DF during the synthesis of the aperture for trajectory 2 (VP);
на фиг. 8 - результаты второго варианта формирования функции неопределенности при синтезе разностной апертуры:in FIG. 8 - the results of the second variant of the formation of the uncertainty function in the synthesis of differential aperture:
а) траектории фазовых центров антенн 1 (ОП) и 2 (ВП) на интервале времени t1-t2;a) the trajectory of the phase centers of antennas 1 (OP) and 2 (VP) in the time interval t 1 -t2;
б) сечение ФН на уровне 0,7 при синтезе разностной апертуры;b) the cross section of the FN at a level of 0.7 in the synthesis of differential aperture;
в) сечение ФН при синтезе апертуры для траектории 1 (ОП);c) the cross-section of the FN during the synthesis of the aperture for trajectory 1 (OP);
г) сечение ФН при синтезе апертуры для траектории 2 (ВП);d) the cross-section of the FN during the synthesis of the aperture for trajectory 2 (VP);
на фиг. 9 - результаты третьего варианта формирования функции неопределенности при синтезе разностной апертуры:in FIG. 9 - the results of the third variant of the formation of the uncertainty function in the synthesis of differential aperture:
а) траектории фазовых центров антенн ОП и ВП на интервале времени t1-t2;a) the trajectory of the phase centers of the antennas OP and VP on the time interval t 1 -t 2 ;
б) сечение ФН на уровне 0,7 при синтезе разностной апертуры;b) the cross section of the FN at a level of 0.7 in the synthesis of differential aperture;
в) сечение ФН при синтезе апертуры для траектории 1 (ОП);c) the cross-section of the FN during the synthesis of the aperture for trajectory 1 (OP);
г) сечение ФН при синтезе апертуры для траектории 2 (ВП);d) the cross-section of the FN during the synthesis of the aperture for path 2 (VP);
на фиг. 10 - траектории движения БПЛА относительно ИРИ в фиксированной системе координат:in FIG. 10 - UAV motion paths relative to the IRI in a fixed coordinate system:
а) для экспериментов №№1-6;a) for experiments No. 1-6;
б) для эксперимента №7;b) for experiment No. 7;
на фиг. 11 (1-7) - суммарные функции неопределенности (шаг по х - 10 м, шаг по y - 5 м) и их элементы разрешения в ФСК для элементов 1-7 соответственно;in FIG. 11 (1-7) - total uncertainty functions (step along x - 10 m, step along y - 5 m) and their resolution elements in FGC for elements 1-7, respectively;
на фиг. 12 - результаты синтеза апертуры для несущей частоты 30,5 МГц:in FIG. 12 shows the results of aperture synthesis for a carrier frequency of 30.5 MHz:
а) траектории движения БПЛА 1 и 2 относительно ИРИ в ФСК;a) the trajectory of the
б) путевые скорости БПЛА;b) UAV ground speeds;
в) спектр сигнала, принятого на борту БПЛА 1;c) the spectrum of the signal received on board the
г) спектр сигнала, принятого на борту БПЛА 2;d) the spectrum of the signal received on board the
д) частота принятого разностного траекторного сигнала (1) и частота эталонного разностного траекторного сигнала (2);d) the frequency of the received differential path signal (1) and the frequency of the reference differential path signal (2);
е) разность фаз между эталонным и принятым разностным траекторным сигналом;e) the phase difference between the reference and the received differential path signal;
ж) функция неопределенности (шаг по х - 10 м, шаг по y - 5 м);g) the uncertainty function (step along x - 10 m, step along y - 5 m);
з) элемент разрешения по ФСК;h) an element of permission under the Federal Grid Company;
на фиг. 13 - результаты синтеза апертуры для несущей частоты 199,5 МГц:in FIG. 13 shows the results of aperture synthesis for a carrier frequency of 199.5 MHz:
а) траектория движения БПЛА относительно ИРИ в ФСК;a) the trajectory of the UAV relative to the IRS in the FSK;
б) путевые скорости БПЛА;b) UAV ground speeds;
в) спектр сигнала, принятого на борту БПЛА 1;c) the spectrum of the signal received on board the
г) спектр сигнала, принятого на борту БПЛА 2;d) the spectrum of the signal received on board the
д) частота принятого разностного траекторного сигнала (1) и частота эталонного разностного траекторного сигнала (2);d) the frequency of the received differential path signal (1) and the frequency of the reference differential path signal (2);
е) разность фаз между эталонным и принятым траекторными сигналами;e) the phase difference between the reference and the received path signals;
ж) функция неопределенности (шаг по х=10 м, шаг по y=5 м);g) the uncertainty function (step along x = 10 m, step along y = 5 m);
з) элемент разрешения в ФСК;h) permission element in the Federal Grid Company;
на фиг. 14 - результаты синтеза апертуры для несущей частоты 146 МГц:in FIG. 14 shows the results of aperture synthesis for a carrier frequency of 146 MHz:
а) траектория движения БПЛА относительно ИРИ в ФСК;a) the trajectory of the UAV relative to the IRS in the FSK;
б) путевая скорость БПЛА;b) UAV ground speed;
в) спектр сигнала, принятого на борту БПЛА 1;c) the spectrum of the signal received on board the
г) спектр сигнала, принятого на борту БПЛА 2;d) the spectrum of the signal received on board the
д) частота принятого разностного траекторного сигнала (1) и частота эталонного разностного траекторного сигнала 2;d) the frequency of the received differential path signal (1) and the frequency of the reference differential path signal 2;
е) разность фаз между эталонным и принятым разностными траекторными сигналами;e) the phase difference between the reference and the received differential path signals;
ж) функция неопределенности (шаг по х=10 м, шаг по y=5 м);g) the uncertainty function (step along x = 10 m, step along y = 5 m);
з) элемент разрешения в ФСК.h) permission element in the Federal Grid Company.
Сущность изобретений состоит в следующем. В рамках предложенных материалов акцент сделан на определение местоположения ИРИ в УКВ-СВЧ-диапазонах частот (30-300 МГц) с использованием небольших летательных аппаратов, что является экономически обоснованным.The invention consists in the following. Within the framework of the proposed materials, the emphasis is on determining the location of the IRI in the VHF-microwave frequency bands (30-300 MHz) using small aircraft, which is economically feasible.
В настоящее время известны реализации фазоразностного и разностно-дальномерно-доплеровского способов определения координат, базирующихся на небольших беспилотных летательных аппаратах (БПЛА) (см. Рембовский A.M. и др. Радиомониторинг - задачи, методы, средства / Под ред. A.M. Рембовского. - М.: Горячая линия-Телеком, 2010. - 624 с. ). Фазоразностный способ предполагает использование на борту БПЛА не менее трех АПМ, что ограничивает его использование в метровом диапазоне волн из-за габаритных и весовых характеристик. Применение разностно-дальномерно-доплеровского способа ограничено классом широкополосных сигналов и сложностью реализации.Currently, implementations of phase-difference and difference-rangefinder-Doppler methods for determining coordinates based on small unmanned aerial vehicles (UAVs) are known (see Rembovsky AM and other Radio Monitoring - Tasks, Methods, Means / Ed. AM Rembovsky. - M. : Hotline-Telecom, 2010 .-- 624 p.). The phase-difference method involves the use of at least three APMs on board the UAV, which limits its use in the meter wavelength range due to the overall and weight characteristics. The use of the difference-rangefinder-Doppler method is limited by the class of broadband signals and the complexity of implementation.
Для названных исходных данных предпочтительным является использование способа пассивного синтеза апертуры (ПСА), реализуемого перемещением одного АПМ в пространстве для построения виртуальной апертуры большого размера. При этом в отличие от радиолокатора с синтезированной апертурой при пассивном синтезе отсутствует опорный радиосигнал и используется одно радиоприемное устройство (см. Кондратенков Г.С. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли / Г.С. Кондратенков, А.Ю. Фролов. - М.: Радиотехника, 2005. - 368 с. ). Этот способ относится к одноканальным корреляционным интерферометрическим измерителям, где физическое разделение каналов заменено временным.For the mentioned initial data, it is preferable to use the method of passive aperture synthesis (PSA), which is implemented by moving one APM in space to build a large virtual aperture. At the same time, unlike a synthetic aperture radar, in passive synthesis there is no reference radio signal and a single radio receiving device is used (see Kondratenkov G.S. Radiovision. Radar systems for remote sensing of the Earth / G.S. Kondratenkov, A.Yu. Frolov. - M .: Radio engineering, 2005. - 368 p.). This method relates to single-channel correlation interferometric meters, where the physical separation of channels is replaced by time.
В предлагаемых способе и устройстве для повышения точности определения координат предложено использование пассивного синтеза разностной апертуры, позволяющего устранить отстройку по частоте между АПМ и передатчиком ИРИ, влияние нестабильности фазы передатчика, а также учесть модуляцию сигнала ИРИ. Дополнительно повышение точности измерений достигается оптимизацией маршрутов полета носителей ОП и ВП относительно ИРИ.In the proposed method and device for improving the accuracy of determining the coordinates, the use of passive synthesis of a differential aperture is proposed, which allows to eliminate the frequency offset between the TAM and the IRI transmitter, the influence of the instability of the transmitter phase, and also take into account the modulation of the IRI signal. In addition, an increase in the accuracy of measurements is achieved by optimizing flight paths of carriers of OP and VP relative to IRI.
Реализация способа достигается следующей последовательностью действий. С помощью АПМ ОП и ВП, размещенных на подвижных ЛПС (БПЛА) (фиг. 1, 2), осуществляют прием сигнала ИРИ. При этом на каждом из ЛПС размещают по одному АПМ. Принятый на интервале времени [t0; tc] высокочастотный сигнал преобразуют в электрический сигнал промежуточной частоты, дискретизируют с частотой Fds и квантуют его, формируют две последовательности отсчетов квадратурных составляющих на нулевой частоте. Всего получают ISA=TSA·Fds комплексных отсчетов радиосигнала ИРИ за время синтеза апертуры TSA, TSA=tc-t0, измеренных в моменты времени ti, t=i·Δt, t=0, 1, …, TSA-1, Δt=1/FSA.The implementation of the method is achieved by the following sequence of actions. Using APM OP and VP, placed on mobile LPS (UAV) (Fig. 1, 2), receive the signal of the IRI. At the same time, one APM is placed on each of the LPS. Received at time interval [t 0; t c ] the high-frequency signal is converted into an electrical signal of intermediate frequency, sampled with a frequency of F ds and quantized, form two sequences of samples of quadrature components at zero frequency. In total, I SA = T SA · F ds of complex readings of the IRI radio signal during the synthesis of the aperture T SA , T SA = t c -t 0 measured at time t i , t = i · Δt, t = 0, 1, ... , T SA -1, Δt = 1 / F SA .
Одновременно в интервале времени [t0; tc] осуществляют определение местоположения фазовых центров антенн (ФЦА) АПМ. Частоту измерений Fd выбирают из условия получения однозначных результатов пеленгования. Для этого расстояние между отдельными элементами апертуры должно составлять менее половины длины принимаемой радиоволны. В качестве системы координат может быть использована земная гринвичская геоцентрическая система координат (Е) (см. Wang W.Q. Multi-Antennas Synthetic Aperture Radar, Boca Raton, FL; CRC Press, Taylor & Francis, cop., 2013. - 438 p.), или локальная (L) для данного носителя навигационная система координат (ЛСК). Центр последней совпадает с координатами ФЦА в начальный t0 момент синтеза. Ось Y совпадает с вектором путевой скорости носителя в момент времени t0, ось Z - по геофизической вертикали вверх, а ось X дополняет систему до правой. В результате имеем Nsa=TSA·Fd отсчетов траектории ФЦА за время синтеза апертуры, измеренных в моменты времени tn, tn=n/Fd, причем Fds>Fd, ISA>NSA.At the same time in the time interval [t 0 ; t c ] determine the location of the phase centers of the APM antennas (FCA). The measurement frequency F d is selected from the condition for obtaining unambiguous direction finding results. To do this, the distance between the individual elements of the aperture should be less than half the length of the received radio wave. As the coordinate system, the Earth’s Greenwich geocentric coordinate system (E) can be used (see Wang WQ Multi-Antennas Synthetic Aperture Radar, Boca Raton, FL; CRC Press, Taylor & Francis, cop., 2013. - 438 p.), or local (L) for a given carrier navigation coordinate system (LSC). The center of the latter coincides with the coordinates of the PCA at the initial t 0 moment of synthesis. The Y axis coincides with the carrier vector velocity vector at time t 0 , the Z axis is upward along the geophysical vertical, and the X axis complements the system to the right. As a result, we have N sa = T SA · F d samples of the PCA trajectory during the synthesis of the aperture, measured at time instants t n , t n = n / Fd, moreover, F ds > Fd, I SA > N SA .
Как правило, навигационные системы носителей измеряют местоположение в земной гринвичской геоцентрической системе координат (ЗСК), а в ЛСК удобно анализировать свойства антенны с синтезированной апертурой. Для пересчета координат ФЦА между ЗСК и ЛСК, примем, что ось Z ЗСК направлена в сторону опорного меридиана, ось Y направлена вдоль оси вращения Земли, ось X дополняет систему до правой, и введем матрицуAs a rule, carrier navigation systems measure the location in the Earth’s Greenwich geocentric coordinate system (GCS), and in the LSC it is convenient to analyze the properties of a synthesized aperture antenna. To recalculate the coordinates of the PCA between the ZSC and the LSC, we assume that the Z axis of the ZSC is directed toward the reference meridian, the Y axis is directed along the axis of rotation of the Earth, the X axis complements the system to the right, and introduce the matrix
где сХ=cos(X), sX=sin(X). Тогда матрица направляющих косинусов для перехода из ЛСК в ЗСК примет вид:where cX = cos (X), sX = sin (X). Then the matrix of guide cosines for the transition from LSC to LSC will take the form:
где BL, Ll - геодезические координаты начала ЛСК, Ψν - путевой угол в момент времени t0.where B L , L l - geodetic coordinates of the beginning of the LSC, Ψ ν - the track angle at time t 0 .
Известно, что для синфазного сложения радиосигналов в элементах антенной системы допустимой является ошибка положения точек апертуры относительно заданного порядка λ/8, где λ - длина радиоволны, что соответствует ошибке измерения фазы сигнала π/4. В предлагаемом способе необходимо различать ошибки в знании начального положения ФЦА в момент времени t0 и ошибки его положения относительно начального положения в течение времени синтеза TSA.It is known that for the common-mode addition of radio signals in the elements of the antenna system, the error of the position of the points of the aperture relative to a given order λ / 8, where λ is the length of the radio wave, which corresponds to the error of measuring the phase of the signal π / 4, is permissible. In the proposed method, it is necessary to distinguish between errors in the knowledge of the initial position of the PCA at time t 0 and errors in its position relative to the initial position during the synthesis time T SA .
Ошибка в знании начального положения ФЦА приводит к равной ошибке определения местоположения ИРИ, но не влияет на когерентное накопление радиосигнала в апертуре (см. Кондратенков Г.С. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли / Г.С. Кондратенков, А.Ю. Фролов. - М.: Радиотехника, 2005. - 368 с. ). Требования к знанию начального положения ФЦА определяют исходя из условий обеспечения требуемой точности оценки пространственных параметров сигнала. Ошибка, представляющая собой линейный набег координат ФЦА за время синтеза апертуры, вызванная погрешностями в оценке скорости смещения, повлечет за собой смещение максимума функции неопределенности без ухудшения разрешающей способности измерителя (см. там же). Поэтому требования к частоте измерения местоположения ФЦА вытекают из условий обеспечения требуемой точности пеленгования.An error in the knowledge of the initial position of the PCA leads to an equal error in determining the location of the IRI, but does not affect the coherent accumulation of the radio signal in the aperture (see Kondratenkov G.S. Radiovision. Radar systems for remote sensing of the Earth / G.S. . - M .: Radio engineering, 2005. - 368 p.). Requirements for knowing the initial position of the FCA are determined on the basis of the conditions for ensuring the required accuracy in estimating the spatial parameters of the signal. The error, which is a linear incursion of the FCA coordinates during the synthesis of the aperture, caused by errors in estimating the displacement velocity, will entail a shift in the maximum of the uncertainty function without deteriorating the resolution of the meter (see ibid.). Therefore, the requirements for the frequency of measuring the location of the FCA follow from the conditions for ensuring the required direction finding accuracy.
Таким образом, в предлагаемом способе для обеспечения когерентного накопления радиосигнала в апертуре на интервале синтеза TSA для задачи пассивной локации в качестве допустимой принимается точность считывания координат ФЦА относительно линейного набега в пределах λ±/8.Thus, in the proposed method for ensuring coherent accumulation of the radio signal in the aperture on the synthesis interval T SA for the problem of passive location, the accuracy of reading the coordinates of the PCA relative to the linear incidence within the range of λ ± / 8 is taken as acceptable.
Измеренные значения квадратурных составляющих сигнала, принятого на ОП и ВП, совместно с данными о пространственном положении ФЦА АПМ и времени их измерения ti и tn соответственно по соответствующим каналам связи передают на НПУ. Поступившие на НПУ данные о сигнале совместно запоминают (значения квадратурных составляющих сигнала соответствующего пункта и время их измерения ti, а также координаты фазового центра антенны АПМ соответствующего пункта и время их измерения tn).The measured values of the quadrature components of the signal received at the OD and VP, together with data on the spatial position of the FCA APM and the time of their measurement t i and t n, respectively, are transmitted to the NPCs through the corresponding communication channels. The signal data received at the test site is jointly stored (the values of the quadrature components of the signal of the corresponding item and their measurement time t i , as well as the coordinates of the phase center of the APM antenna of the corresponding item and their measurement time t n ).
Дискретные отсчеты квадратурных составляющих огибающих сигнала, принятые на интервале синтезирования l-м АПМ от неподвижного источника с длиной волны λ могут быть представлены в видеDiscrete readings of the quadrature components of the signal envelope, taken on the synthesis interval of the l-th APM from a stationary source with a wavelength of λ, can be represented as
где Ul(i) - амплитуда сигнала, rl(i) - расстояние от ИРИ до траектории перемещение ФЦА l-го АПМ в момент времени i, - отстройка между l-м АПМ и ИРИ, Δt=1/Fds - шаг по времени, φm(i) - фазовая модуляция сигнала ИРИ, δφИРИ(i) - нестабильность фазы передающего модуля ИРИ, δφl(i) - нестабильность фазы l-го АПМ, φol - постоянный фазовый сдвиг для l-го АПМ. Из выражения (3) следует, что полезной информацией для определения местоположения ИРИ является составляющая фазы, вызванная изменением расстояния от ИРИ до АПМ. Для выделения полезной информации в предлагаемом способе предлагается выполнить перемножение сигналов, принятых разными АПМ:Where U l (i) is the signal amplitude, r l (i) is the distance from the IRI to the trajectory, the movement of the FCA of the l-th APM at time i, is the detuning between the lth APM and IRI, Δt = 1 / F ds is the time step, φ m (i) is the phase modulation of the IRI signal, δ φIRI (i) is the phase instability of the transmitting IRI module, δφ l (i) - the instability of the phase of the lth APM, φ ol is the constant phase shift for the lth APM. From the expression (3) it follows that useful component for determining the location of the IRI is the phase component caused by a change in the distance from the IRI to the TMA. To highlight useful information in the proposed method it is proposed to perform the multiplication of signals received by different APM:
где S1(i) - сигнал, принятый от ИРИ на первом носителе ОП, - комплексно сопряженный сигнал, принятый от ИРИ на втором носителе ВП.where S 1 (i) is the signal received from the IRI on the first carrier OP, - complex conjugate signal received from the IRI on the second carrier VP.
В выражении (4) сделано допущение, что можно пренебречь величиной задержки между сигналами S1(i) и S2(i). Это справедливо при выполнении условия: , где - полоса принимаемого сигнала, с - скорость света. Например, для полосы разница расстояний от носителей до ИРИ должна быть меньше 15 км. Невыполнение названного условия приводит к необходимости учета задержки между сигналами S1(t) и S2(t).In the expression (4), the assumption is made that the delay between the signals S 1 (i) and S 2 (i) can be neglected. This is true if the condition: where - band of the received signal, s - speed of light. For example, for a strip the distance difference from carriers to Iran should be less than 15 km. Failure to fulfill the above condition leads to the need to take into account the delay between the signals S 1 (t) and S 2 (t).
Выражение (4) для результирующего сигнала S(i) имеет вид:Expression (4) for the resulting signal S (i) has the form:
где - отстройка по частоте между первым и вторым АПМ, φ0 - постоянный фазовый сдвиг.Where - frequency offset between the first and second TMA, φ 0 - constant phase shift.
Из выражения (5) видно, что операция (4) устраняет неизвестную отстройку по частоте ИРИ, нестабильность фазы в передающем тракте ИРИ, а также фазовую модуляцию радиосигнала. Синхронизацию приемников ОП и ВП осуществляют с помощью секундных меток времени от навигационного спутникового приемника, точность которых составляет 50 нс. Последние используют в совокупности с высокостабильными генераторами, подстраиваемыми по секундной метке времени.From the expression (5) it can be seen that operation (4) eliminates the unknown detuning in the frequency of the IRI, the instability of the phase in the transmitting path of the IRI, as well as the phase modulation of the radio signal. The synchronization of the OP and VP receivers is carried out using second time stamps from the navigation satellite receiver, the accuracy of which is 50 ns. The latter are used in conjunction with highly stable generators, which are adjustable according to the second time stamp.
Результирующий сигнал S(t) обладает меньшей полосой частот, чем исходные сигналы Sl(i), принятые АПМ. Полезная информация заключена в составляющей фазы сигнала из чего следует, что полоса полезного сигнала определяется диапазоном доплеровских частот, присутствующих в траекторном сигнале. Поэтому частота дискретизации результирующего сигнала (4) может быть понижена до значения Fd.The resulting signal S (t) has a smaller frequency band than the original signals S l (i) received by the TMA. Useful information lies in the phase component of the signal. from which it follows that the band of the useful signal is determined by the range of Doppler frequencies present in the path signal. Therefore, the sampling frequency of the resulting signal (4) can be reduced to a value of F d .
Под разностным траекторным сигналом в данном случае понимают отсчеты результирующего сигнала (4), взятые в моменты времени tn,In this case, the difference trajectory signal is understood as the samples of the resulting signal (4) taken at time instants t n ,
Q(n)=S(tn), tn=n/Fd, Q (n) = S (t n ), t n = n / F d ,
На следующем этапе задают систему координат, в которой будет синтезироваться разностная апертура (S). В качестве последней может быть выбрана фиксированная (F) относительно земли декартова система координат (ФСК), местоположение которой задает оператор. При этом ось Y направлена на север по касательной к географическому меридиану, ось Z - по геодезической вертикали вверх, а ось X дополняет систему до правой. В этом случае с учетом (1) матрица направляющих косинусов для перехода от ФСК к ЗСК имеет вид:At the next stage, a coordinate system is defined in which the difference aperture (S) will be synthesized. As the latter, a fixed (F) relative to the earth Cartesian coordinate system (FGC), the location of which is set by the operator, can be chosen. In this case, the Y axis is directed northward along the tangent to the geographic meridian, the Z axis is directed upward along the geodetic vertical, and the X axis complements the system to the right. In this case, taking into account (1), the matrix of guide cosines for the transition from FSK to ZSK has the form:
где BF, LF - геодезические координаты начала ФСК. В качестве альтернативы может быть выбрана одна из ЛСК для используемых носителей. Матрица направляющих конусов для перехода из ЛСК в ФСК имеет видwhere bF, LF - geodetic coordinates of the beginning of the FSK. Alternatively, one of the LSCs for the carriers used may be selected. The matrix of guide cones for the transition from LSC to FGC has the form
Так как система координат может быть задана на первом (предварительном) этапе работы, то в процессе работы задают лишь координаты ее начала.Since the coordinate system can be set at the first (preliminary) stage of work, in the process of work only the coordinates of its beginning are set.
Далее осуществляют пересчет траекторий двух ФЦА в единую систему координат.Then, the trajectories of two FCA are recalculated into a single coordinate system.
Если траектории ФЦА измеряют в ЗСК, а в качестве системы координат для синтеза разностной апертуры (5) выбрана ФСК (S=F), то пересчет выполняют в соответствии с выражением (6)If the trajectories of the PCA are measured in the GCC, and the FSK (S = F) is selected as the coordinate system for the synthesis of the difference aperture (5), then the recalculation is performed in accordance with the expression (6)
где l - номер носителя, - координаты l-го ФЦА в ЗСК в момент времени n, - координаты центра системы координат для синтеза в ЗСК.where l is the number of the carrier, - the coordinates of the l-th FCA in the KCC at time n, - the coordinates of the center of the coordinate system for synthesis in the KCC.
На следующем этапе задают рабочую зону для поиска местоположения ИРИ. Данная операция в ряде случаев (при наличии априорной информации о ИРИ) может выполняться одной из первых на подготовительном этапе для повышения быстродействия предлагаемого способа (аналогично известным решениям, предложенным в Пат. РФ №№2296341, 2327186 и др.). В общем случае и для удобства рассмотрения задание используемой в измерениях системы координат и рабочей зоны поиска ИРИ осуществляет оператор совместно. С этой целью координаты центра рабочей зоны поиска (Хс,, Yc, Zc), максимальное отклонение от центра по трем осям выбранной системы координат (Мх, My, Mz), шаг квантования пространства по каждой из осей (Δх, Δy, Δz) задают из условия обеспечения требуемой точности и разрешающей способности измерителя (пеленгатора). При этом число градаций по осям координат составляетAt the next stage, the working area for searching the location of the IRI is set. This operation in some cases (if there is a priori information about the IRI) can be one of the first at the preparatory stage to increase the speed of the proposed method (similar to the known solutions proposed in Pat. RF No. 2296341, 2327186 and others). In the general case, and for the convenience of consideration, the assignment of the coordinate system used in the measurements and the working area of the IRI search is carried out jointly by the operator. For this purpose the coordinates of the working zone of search center (X c,, Y c, Z c) , the maximum deviation from the center of the three axes of the selected coordinate system (M x, M y, M z), space quantization step for each of the axes (Δ x , Δ y , Δ z ) is set from the condition of ensuring the required accuracy and resolution of the meter (direction finder). The number of gradations along the coordinate axes is
где - операция округления до целого. Where - rounding operation to the whole.
Точки пространства в пределах рабочей зоны в соответствии с выбранными шагами дискретизации по каждой из осей нумеруют: kx=0, 1, …, Nx по оси X, ky=0, 1, …, Ny по оси Y, kz=0, 1, …, Nz по оси Z. При этом (kx, ky, kz)-тая точка имеет координаты xk=Δх·Δkx+хс-Мх, yk=Δy·ky+yc-My, zk=Δz·kz+zc-Mz. Всего получается К=Nx·Ny·Nz элементов разрешения, при этом k-й элемент разрешения задается трехмерным векторомSpace points within the working area in accordance with the selected sampling steps along each axis are numbered: k x = 0, 1, ..., N x along the X axis, k y = 0, 1, ..., N y along the Y axis, k z = 0, 1, ..., N z along the Z axis. Moreover, the (k x , k y , k z ) -th point has the coordinates x k = Δ x · Δk x + x s -M x , y k = Δ y K y + y c -M y , z k = Δ z k z + z c -M z . Total obtained K = N x · N y · N z bins, wherein k-th element is given resolution three-dimensional vector
Шаг квантования пространства по каждой из осей должен быть меньше разрешающей способности измерителя по соответствующей оси.The space quantization step along each axis must be less than the resolution of the meter along the corresponding axis.
Известно, что разрешение вдоль линии движения носителя (по азимуту) и при условии прохождения радиосигнала в одном направлении определяется выражением (см. Кондратенков Г.С. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли / Г.С. Кондратенков, А.Ю. Фролов. - М: Радиотехника, 2005. - 368 с. )It is known that the resolution along the line of motion of the carrier (in azimuth) and subject to the passage of the radio signal in one direction is determined by the expression (see Kondratenkov G.S. Radiovision. Radar systems for remote sensing of the Earth / G.S. Kondratenkov, A.Yu. Frolov. - M: Radio engineering, 2005. - 368 p.)
где Rн - наклонная дальность от носителя до ИРИ, d - размер синтезированной апертуры, θн - угол наблюдения ИРИ. Очевидно, что разрешение зависит от расстояния между носителем и ИРИ, а так же от угла наблюдения. Минимально достижимое разрешение по одной из координат для апертуры, синтезированной на l-м носителе, в пределах рабочей зоны определяет какwherein R n - slant range from the carrier to the IRI, d - resolution synthetic aperture, θ n - viewing angle IRI. Obviously, the resolution depends on the distance between the carrier and the IRI, as well as on the viewing angle. The minimum achievable resolution in one of the coordinates for the aperture synthesized on the l-th carrier within the working area determines as
где - минимальная наклонная дальность от l-го носителя до ИРИ.Where - the minimum slant range from the l-th carrier to the IRI.
Предусматривая возможность двукратного улучшения разрешения в случае синтеза разностной апертуры для произвольной траектории полета l-го носителя шаг квантования пространства по горизонтальным осям может быть установленProviding the possibility of a twofold improvement in resolution in the case of the synthesis of a differential aperture for an arbitrary flight path of the lth carrier, the quantization step of the space along the horizontal axes can be set
На следующем этапе способа формируют опорные (эталонные) сигналы для всех К элементов разрешения с заданной длиной волны λ. Опорный (эталонный) траекторный сигнал от монохроматического стационарного источника с длиной волны λ расположенного в k-м элементе разрешения с координатами определяется какIn the next step of the method, reference (reference) signals are generated for all K resolution elements with a given wavelength λ. Reference (reference) trajectory signal from a monochromatic stationary source with a wavelength λ located in the kth resolution element with coordinates defined as
где - координаты l-го ФЦА в системе координат (S) в момент времени n. Опорный (эталонный) разностный траекторный сигнал для k-го элемента разрешения из совокупности К находят из выраженияWhere - coordinates of the l-th FCA in the coordinate system (S) at time n. The reference (reference) difference trajectory signal for the k-th resolution element from the set K is found from the expression
Далее осуществляют обработку траекторного сигнала. Для каждого k-го элемента разрешения вычисляют характеризующую его величину:Next, the processing of the path signal is carried out. For each k-th resolution element, the characteristic value is calculated:
На основании полученных значений Ak приступают к построению пространственного изображения.Based on the obtained values of A k proceed to the construction of a spatial image.
Совокупность величин Ak представляет собой функцию пространственной неопределенности (ФН), которая характеризует рассогласование принятого разностного траекторного сигнала от ИРИ и опорного (эталонного) разностного траекторного сигнала, рассчитанного при известных траекториях движения задействованных ФЦА и известных координатах ИРИ. Для каждой точки пространства вдоль вертикальной оси zk=Δz·kz+zc-Mz, kz=0, 1, …, Nz строят пространственное изображение ФН на плоскости, проходящей через zk. Данную двумерную ФН обозначим The set of values of A k is a spatial uncertainty function (FN), which characterizes the mismatch of the received differential trajectory signal from the IRI and the reference (reference) difference trajectory signal calculated for known trajectories of the involved FCA and known coordinates of the IRI. For each point in space along the vertical axis z k = Δ z · k z + z c -M z , k z = 0, 1, ..., N z, a spatial image of the FN is built on a plane passing through z k . We denote this two-dimensional FN
На завершающем этапе приступают к обработке ФН, которую выполняют в два этапа. На первом из них выбирают значение и соответствующее ему при котором двумерная ФН обладает хорошим разрешением и наибольшей величиной. На втором этапе находят местоположение ИРИ путем поиска элемента разрешения с наибольшей величиной AK At the final stage, they start processing the FN, which is performed in two stages. On the first of them choose the value and corresponding to it in which a two-dimensional photonic crystal has a good resolution and the largest magnitude. At the second stage, the location of the Iran by finding the resolution element with the largest value A K
В случае плохого разрешения по одной из горизонтальных координат (х, y) местоположение ИРИ можно зафиксировать двумя способами. Построить линию, проходящую по гребню ФН, т.е. получить направление на ИРИ на плоскости (пеленг ИРИ). В этом случае нахождение нескольких пеленгов позволяет определить местоположение ИРИ как точку их пересечения. Либо сложить (наложить) несколько ФН, полученных на разных траекториях, и определить местоположения ИРИ в соответствии с (13).In case of poor resolution along one of the horizontal coordinates (x, y), the IRI location can be fixed in two ways. Draw a line running along the ridge of the fn, i.e. get the direction to Iran on a plane (bearing Iran). In this case, finding several bearings allows you to determine the location of the IRI as the point of intersection. Either add (superimpose) several FN obtained on different trajectories, and determine the location of the IRI in accordance with (13).
Устройство определения координат источника радиоизлучения (см. фиг. 3), содержит два и более идентичных БПЛА 11-1m и наземный пункт управления 2, причем каждый БПЛА 11-1m выполнен содержащим последовательно соединенные контроллер 1.6, рулевой привод 1.7 и аэродинамические рули 1.9, автопилот 1.2, группа информационных входов которого соединена с второй группой информационных выходов контроллера 1.6, первая группа информационных входов которого соединена с группой информационных выходов автопилота 1.2, двигательную установку 1.1, группа информационных входов которой соединена с третьей группой информационных выходов контроллера 1.6, первый L-канальный приемопередающий модуль 1.8, группа информационных входов которого соединена с четвертой группой информационных выходов контроллера 1.6, вторая группа информационных входов которого соединена с первой группой информационных выходов первого приемо-передающего модуля 1.8, последовательно соединенные антенно-приемныймодуль 1.3., первое запоминающее устройство 1.4 и передающий модуль 1.10, блок навигации БПЛА 1.5, группа информационных выходов которого соединена со второй группой информационных входов первого запоминающего устройства 1.4, а группа входов управления антенно-приемного модуля 1.3 соединена с второй группой информационных выходов первого приемо-передающего модуля 1.8, а наземный пункт управления 2 выполнен содержащим последовательно соединенные первый блок управления 2.1, второй L-канальный приемопередающий модуль 2.2 и первое устройство обработки и отображения информации 2.7, последовательно соединенные L-канальный приемный модуль 2.3, второй блок управления 2.8 и второе устройство обработки и отображения информации 2.5, группа информационных выходов которого является выходной шиной 2.6 наземного пункта управления 2, коррелятор 2.4, группа информационных выходов которого соединена со второй группой информационных входов второго устройства обработки и отображения информации 2.5, а группа информационных входов объединена с первой группой входов второго блока управления 2.8, вторая группа выходов которого соединена со второй группой информационных входов второго приемо-передающего модуля 2.2, второе запоминающее устройство 2.9, группа информационных входов которого является второй установочной шиной 2.11 наземного пункта управления 2, а группа информационных выходов соединена с третьей группой входов второго устройства обработки и отображения информации 2.5, а вторая группа информационных входов 2.10 второго блока управления 2.8 является первой установочной шиной наземного пункта управления 2.The device for determining the coordinates of the source of radio emission (see Fig. 3) contains two or more identical UAVs 1 1 -1 m and a ground control station 2, with each UAV 1 1 -1 m made in series containing a controller 1.6, a steering gear 1.7 and aerodynamic steering wheels 1.9, autopilot 1.2, the group of information inputs of which is connected to the second group of information outputs of the controller 1.6, the first group of information inputs of which is connected to the group of information outputs of the autopilot 1.2, propulsion system 1.1, the group of information of the input inputs of which is connected to the third group of information outputs of the controller 1.6, the first L-channel transceiver module 1.8, the group of information inputs of which is connected to the fourth group of the information outputs of controller 1.6, the second group of information inputs of which is connected to the first group of information outputs of the first transceiver module 1.8 connected in series with the antenna-receiver module 1.3., the first storage device 1.4 and the transmitting module 1.10, the navigation unit UAV 1.5, a group of information outputs which is connected to the second group of information inputs of the first storage device 1.4, and the group of control inputs of the antenna-receiving module 1.3 is connected to the second group of information outputs of the first transceiver module 1.8, and the ground control point 2 is made containing the first control unit 2.1, the second L connected in series -channel transceiver module 2.2 and a first information processing and display device 2.7, serially connected L-channel receiving module 2.3, a second control unit 2.8 and a second e information processing and display device 2.5, the information output group of which is the output bus 2.6 of the ground control point 2, the correlator 2.4, the information output group of which is connected to the second group of information inputs of the second information processing and display device 2.5, and the group of information inputs is combined with the first group the inputs of the second control unit 2.8, the second group of outputs of which is connected to the second group of information inputs of the second transceiver module 2.2, the second memory 2.9, the group of information inputs of which is the second installation bus 2.11 of the ground control point 2, and the group of information outputs is connected to the third group of inputs of the second information processing and display device 2.5, and the second group of information inputs 2.10 of the second control unit 2.8 is the first installation bus of the ground control room 2.
Заявляемое устройство определения координат источника радиоизлучения работает следующим образом (см. фиг. 2 и 3).The inventive device for determining the coordinates of the source of radio emission works as follows (see Fig. 2 and 3).
На подготовительном этапе по первой входной шине 2.10 наземного пункта управления 2 задают диапазон рабочих частот ΔF и маршруты полета БПЛА 11 и 12, значения Fds и Fd, Tds, Tn. По второй входной шине 2.11 задают цифровую карту района контроля, координаты центра зоны контроля (Хс, Yc, Zc), максимальное отключение от центра зоны контроля по трем осям (Мх, My, Mz), шаг квантования пространства по каждой из осей (Δx, Δy, Δz) из условия обеспечения требуемой точности и разрешения пеленгатора, число градаций по осям координат где - операция округления до целого.At the preparatory stage, the range of operating frequencies ΔF and
Точки пространства в пределах заданной зоны контроля в соответствии с выбранными шагами дискретизации по каждой из осей нумеруют: kx=0, 1, …, Nx по оси X, ky=0, 1, …, Ny по оси Y, kz=0, 1, …, Nz по оси Z. При этом (kx, ky, kz)-я точка имеет координаты: xk=Δх·kx+Хс-Мх; yk=Δy·ky+Yc-My, zk=Δz·kz+Zc-Mz. Всего получается К=Nx·Ny·Nz элементов разрешения, при этом K-й элемент разрешения задается трехмерным вектором k=0, 1, …К-1.Space points within a given control zone in accordance with the selected sampling steps along each axis are numbered: k x = 0, 1, ..., N x along the X axis, k y = 0, 1, ..., N y along the Y axis, k z = 0, 1, ..., N z along the Z axis. Moreover, the (k x , k y , k z ) th point has the coordinates: x k = Δ x · k x + X with -M x ; y k = Δ y · k y + Y c -M y , z k = Δ z · k z + Z c -M z . In total, it turns out K = N x · N y · N z resolution elements, while the Kth resolution element is specified by a three-dimensional vector k = 0, 1, ... K-1.
Названные величины записываются во второе запоминающее устройство 2.9, представляющее собой буферную память. В процессе работы заявляемого устройства названные величины могут быть откорректированы.The named values are recorded in the second storage device 2.9, which is a buffer memory. During operation of the inventive device, the named values can be adjusted.
Квантование пространства зоны контроля и его описание может быть также выполнено другим известным способом, подробно рассмотренным в пат. РФ №№2283505, 2327186.The quantization of the space of the control zone and its description can also be performed in another known manner, described in detail in US Pat. RF №№2283505, 2327186.
Управление взлетом, полетом и посадкой БПЛА 11 и 12 осуществляют с первого автоматизированного рабочего места наземного пункта управления 2, состоящего из первого блока управления 2.1, второго приемопередающего модуля 2.2 и первого устройства обработки и отображения информации 2.7. Данную операцию осуществляют по первому низкоскоростному дуплексному радиоканалу на частотах 0,9-0,92 ГГц с использованием модулей 1.8 и 2.2. Маршруты полета БПЛА 11 и 12 определяются исходя их заданной зоны контроля в соответствии с рекомендациями, сформированными выше. Сигналы управления блока 2.1 по аналогии с прототипом, через модули 2.2 и 1.8l поступают на вход контроллера 1.6l, l=1,2, где они преобразуются к виду, необходимому для управления двигательной установкой 1.1. Далее с выхода блока 1.6l они следуют на группу входов двигательной установки 1.1l и через рулевой привод 1.7l изменяют углы настройки крыльев, конфигурацию их поверхности и другие параметры управления движением БПЛА 1l. Автопилот 1.2l обеспечивает необходимую стабилизацию положения БПЛА 1l в пространстве на заданной блоком 2.1 высоте, парирование ветровых возмущений, движение по заданному маршруту и т.д. Воздействие автопилота 1.2l на двигательную установку 1.1l и через рулевой привод 1.7l - на аэродинамические рули 1.9l осуществляется через контроллер 1.6l. Последний формирует по исходным данным блока 1.2l необходимые команды управления функциональным узлам БПЛА. Следует отметить, что первое автоматизированное рабочее место в состоянии одновременно управлять полетом до четырех БПЛА типа «Орлан-10».The take-off, flight and landing of
Непосредственное участие в измерении координат источников радиоизлучений на борту БПЛА 11 и 12 принимают антенно-приемный модуль 1.3l, первое запоминающее устройство 1.4l, блок навигации БПЛА 1.5l и передающий модуль 1.10l, а в наземном пункте управления 2 - второе автоматизированное рабочее место в составе приемного модуля 2.3, коррелятора 2.4, второго устройства обработки и отображения информацией 2.5, второго блока управления 2.8 и второго запоминающего устройства 2.9.Directly participate in coordinate measuring radiation source on board the UAV January 1, 1 2 are antenna-receiver module 1.3 l, first memory 1.4 l, UAV navigation unit 1.5 l and a transmitting unit 1.10 l, and the ground control point 2 - the second workstation place in the composition of the receiving module 2.3, the correlator 2.4, the second device for processing and displaying information 2.5, the second control unit 2.8 and the second storage device 2.9.
С помощью АПМ 1.31 и 1.32 ОП и ВП соответственно (см. фиг. 4), размещенных на БПЛА, осуществляют прием сигнала ИРИ. На каждом из носителей (например, Орлан-10) размещается по одному АПМ. Данное обстоятельство позволило резко сократить массогабаритные характеристики АПМ и потребляемую ими электроэнергию и как следствие - возможность их размещения на малых БПЛА.With APM and 1.3 1 1.3 2 OP and VI, respectively (see. FIG. 4) disposed on the UAV carry IRI reception signal. On each of the carriers (for example, Orlan-10), one APM is placed. This circumstance made it possible to sharply reduce the overall dimensions of the nuclear submarines and the energy consumed by them, and as a result, the possibility of their placement on small UAVs.
Принятый антенным элементом (АЭ) блока 1.3l на интервале времени [t0; tc] высокочастотный сигнал преобразуют в электрический сигнал промежуточной частоты, дискретизируют с частотой Fds и квантуют его. В качестве АЭ используют штыревую антенну согласованной длины. В связи с тем, что рабочая полоса частот достаточно широка (30-300 МГц), потребовало дополнительное введение в модуль 1.3l антенного усилителя. Далее в блоке 1.3l формируют две последовательности отсчетов квадратурных составляющих на нулевой частоте. Всего получают Isa=TSA·Fds комплексных отсчетов радиосигнала ИРИ за время синтеза апертуры TSA, TSA=tc-t0, измеренных в моменты времени ti, t=iΔt, t=0, 1, …TSA-1, Δt=1/FSA. Измеренные значения квадратурных составляющих сигнала поступают на первую группу информационных входов совместно со значениями времени их получения ti. Здесь они попарно (Sl(ti) и ti) запоминаются.Received by the antenna element (AE) of the block 1.3 l at the time interval [t 0 ; t c ] the high-frequency signal is converted into an electrical signal of intermediate frequency, sampled with a frequency F ds and quantized. As AE use a whip antenna of an agreed length. Due to the fact that the working frequency band is quite wide (30-300 MHz), an additional introduction of an antenna amplifier into the 1.3 l module was required. Then, in block 1.3 l , two sequences of samples of quadrature components at zero frequency are formed. In total, I sa = T SA · F ds of complex readings of the IRI radio signal during the synthesis of the aperture T SA , T SA = t c -t 0 measured at time t i , t = iΔt, t = 0, 1, ... T SA -1, Δt = 1 / F SA . The measured values of the quadrature components of the signal are transmitted to the first group of information inputs together with the values of the time t i . Here they are paired (S l (t i ) and t i ) are stored.
Одновременно с помощью блока 1.5 в интервале времени [t0; tc] осуществляют определение местоположения фазовых центров антенн АПМ 1.3l в гринвичской (Е) геоцентрической системе координат. Здесь и далее под ФЦА будем понимать местоположение точки крепления АЭ к корпусу БПЛА. Частота измерений Fd выбирается из условия получения однозначных результатов пеленгования, а, следовательно, расстояние между отдельными элементами апертуры должно составлять менее половины длины принимаемого радиосигнала. Измеренные координаты БПЛА 1l и время их измерения совместно поступают на вторую группу информационных входов блока 1.4l, где осуществляется их запоминание. Следует отметить, что блок 1.4l выполняет функцию буферного запоминающего устройства. Две пары измеренных параметров (квадратурные составляющие сигнала и их время измерение, координаты местоположения БПЛА и время их измерения) поступают на группу информационных входов передающего модуля 1.10 и далее по высокоскоростному симплексному каналу на частотах 2-2,5 ГГц на второе АРМ НПУ 2. Реализация блока 1.5l по сравнению с аналогичным блоком прототипа существенно упрощается. Это связано с тем, что в заявляемом устройстве не востребована информация о угле сноса БПЛА 1l в силу того обстоятельства, что в качестве антенны блока 1.3l используется штырь с круговой диаграммой направленности.At the same time using block 1.5 in the time interval [t 0 ; t c ] determine the location of the phase centers of the APM 1.3 l antennas in the Greenwich (E) geocentric coordinate system. Hereinafter, FCA will mean the location of the AE attachment point to the UAV body. The measurement frequency F d is selected from the condition of obtaining unambiguous results of direction finding, and, therefore, the distance between the individual elements of the aperture should be less than half the length of the received radio signal. The measured coordinates of the
Измеренные за время синтеза TSA значения оцениваемых параметров (Sl(ti), til и координаты БПЛА с борта l-го БПЛА 1l через блок 2.3 поступают на соответствующую группу информационных входов коррелятора 2.4. Здесь и - соответственно широта, долгота и высота l-го БПЛА в момент времени tn. Аналогичная информация на соответствую группу информационных входов блока 2.4 поступает с другого БПЛА 11+1. В функцию блока 2.4 входит выполнение операции (4). В результате устраняется неизвестная отстройка по частоте приемного тракта блока 1.3 и анализируемого ИРИ, нестабильность фазы в передающем тракте этого ИРИ, а также фазовая модуляция радиосигнала. Синхронная работа блоков 1.3l и 1.3l+1 осуществляется с помощью секундных меток времени, принимаемых блоками 1.5l и 1.5l+1. Последние дополнены высокостабильными генераторами, запускаемыми этими метками.The measured time for synthesis T SA values of the estimated parameters (S l (t i), t il and coordinates of UAV from the board of the l-
Полученные результаты поступают на вторую группу входов второго устройства обработки и отображения информации 2.5 Одновременно значения квадратурных составляющих сигналов с обоих БПЛА 1l и 1l+1 поступают на соответствующие входы первой группы входов второго блока управления 2.8. В блоке 2.8 осуществляется анализ принятых квадратур сигналов (пороговая обработка) на предмет одновременного наличия сигналов с бортов обоих БПЛА. В случае принятия сигнала обоими модулями 1.3 и 1.3l+1 на выходе блока 2.8 формируется управляющий сигнал блоку 2.5 на реализацию синтеза разностной апертуры. В противном случае, когда прием сигнала обеспечивается только одним АПМ 1.3l, блок 2.8 сигнализирует о необходимости изменения маршрута полета соответствующего носителя (БПЛА).The results are received on the second group of inputs of the second device for processing and displaying information 2.5. At the same time, the values of the quadrature components of the signals from both
В функции второго устройства обработки и отображения информации (см. фиг. 2 и 6) входит формирование синтезированной апертуры на основе Q(n) (4), вычисление сигналов эталонных траекторных сигналов в соответствие с (10) и (11), выполнение согласованной обработки траекторных сигналов (12), построение пространственного спектра с последующей двухэтапной его обработки с целью нахождения элемента разрешения с наибольшей величиной функции пространственной неопределенности (13).The functions of the second information processing and display device (see Figs. 2 and 6) include generating a synthesized aperture based on Q (n) (4), calculating the signals of the reference trajectory signals in accordance with (10) and (11), performing coordinated processing trajectory signals (12), the construction of the spatial spectrum with its subsequent two-stage processing in order to find the resolution element with the largest value of the spatial uncertainty function (13).
Результаты определения координат отражаются на мониторе блока 2.5 на фоне цифровой карты заданного района и одновременно в заданном формате поступают на выходную шину 2.6 НПУ 2. С помощью блока 2.8 осуществляется управление одновременной перестройкой приемных трактов АПМ 1.31 и 1.32.The results of determining the coordinates are reflected on the monitor of block 2.5 against the background of a digital map of a given area and simultaneously arrive in the specified format on the output bus 2.6 of the
Все функциональные элементы и блоки предполагаемого устройства широко освещены в литературе и серийно выпускаются.All functional elements and blocks of the proposed device are widely covered in the literature and are commercially available.
В качестве БПЛА 11-1L целесообразно использовать серийно выпускаемый Обществом с ограниченной ответственностью «Специальный Технологический Центр», город Санкт-Петербург, БПЛА «Орлан-10» (см. http://bp-la.ru/bpla-orlan-10/). Масса полезной нагрузки БПЛА составляет 5 кг, способ старта - с разборной катапульты, приземление - на парашюте. Воздушная скорость БПЛА 90-150 км/ч, максимальная продолжительность полета - 16 часов, максимальная дальность-600 км, максимальная высота - 5 км.As a UAV 1 1 -1 L, it is advisable to use the Special Technological Center, a serial company, the city of St. Petersburg, the Orlan-10 UAV (see http://bp-la.ru/bpla-orlan- 10/). The UAV payload weight is 5 kg, the launch method is from a collapsible catapult, landing is by parachute. The UAV airspeed is 90-150 km / h, the maximum flight duration is 16 hours, the maximum range is 600 km, and the maximum altitude is 5 km.
Антенно-приемный модуль 1.3 предназначен для приема сигналов ИРИ в диапазоне частот 2-30-300 МГц, преобразования их на промежуточную частоту, например, 90 МГц, с последующим преобразованием принятых сигналов в цифровую форму (см. фиг. 4 и 5). Его реализация известна и трудностей не вызывает. Модуль 1.3 содержит последовательно соединенные штыревую антенну 1.3.1, антенный усилитель и разветвитель 1.3.2, блок приема и преобразования 1.3.3 и блока аналого-цифровых преобразователей 1.3.4, группа информационных выходов которого является группой информационных выходов антенно-приемного модуля 1.3, блок опорных частот 1.3.5, первая группа входов которого является входом управления антенно-приемного модуля 1.3, вторая группа входов является опорным входом антенно-приемного модуля 1.3, первый, второй и третий выходы блока 1.3.5 соединены с опорными входами соответствующих приемных каналов блока приема и преобразования 1.3.3, а четвертый выход соединен с опорными входами блока аналого-цифрового преобразователей.The antenna-receiving module 1.3 is designed to receive IRI signals in the frequency range 2-30-300 MHz, convert them to an intermediate frequency, for example, 90 MHz, with subsequent conversion of the received signals to digital form (see Fig. 4 and 5). Its implementation is known and does not cause difficulties. Module 1.3 contains a series-connected pin antenna 1.3.1, an antenna amplifier and a splitter 1.3.2, a block for receiving and converting 1.3.3, and a block of analog-to-digital converters 1.3.4, the group of information outputs of which is a group of information outputs of the antenna-receiving module 1.3, the block of reference frequencies 1.3.5, the first group of inputs of which is the control input of the antenna-receiver module 1.3, the second group of inputs is the reference input of the antenna-receiver module 1.3, the first, second and third outputs of the block 1.3.5 are connected to the reference odes respective receiving channels receiving unit and converting 1.3.3, and a fourth output connected to the reference input unit of analog-digital converters.
Работа антенно-приемного модуля осуществляется следующим образом. Принимаемый антенной 1.3.1 сигнал усиливается в блоке 1.3.2 и через разветвитель поступает на входы трехканального блока приема и преобразования 1.3.3. Последний предназначен для одновременного приема радиосигналов в полосе 60 МГц, обеспечения предварительной селекции сигналов и преобразования их на промежуточную частоту, например, 90 МГц. Полоса в 60 МГц обеспечивается компактной настройкой трех приемных каналов по 20 МГц каждый в соответствие с фиг. 5. Такую настройку каналов блока 1.3.3 обеспечивают опорные напряжения, формируемые блоком 1.3.5. Перестройка блока 1.3.3 в рабочей полосе ΔF (30-300 МГц) осуществляется также блоком 1.3.5 по командам второго блока управления 2.8. Синхронность перестройки АПМ 1.31 и 1.32 в полосе ΔF осуществляется по секундным меткам, поступающим на опорные входы модулей 1.3 (блоки 1.3.5).The operation of the antenna-receiving module is as follows. The signal received by antenna 1.3.1 is amplified in block 1.3.2 and, through a splitter, is fed to the inputs of a three-channel block for receiving and converting 1.3.3. The latter is designed to simultaneously receive radio signals in the 60 MHz band, provide preliminary selection of signals and convert them to an intermediate frequency, for example, 90 MHz.
Принятые в блоке 1.3.3 и преобразованные сигналы с выходов приемных каналов поступают на соответствующие входы трехканального блока аналого-цифровых преобразователей 1.3.4. Здесь принятые сигналы раскладываются на квадратуры и оцифровываются. В результате на выходе модуля 1.3 формируется цифровой поток квадратур, принятых в полосе 60 МГц.Received in block 1.3.3 and converted signals from the outputs of the receiving channels are fed to the corresponding inputs of the three-channel block of analog-to-digital converters 1.3.4. Here, the received signals are decomposed into quadratures and digitized. As a result, a digital stream of quadratures received in the 60 MHz band is formed at the output of module 1.3.
Реализация всех элементов модуля 1.3 известна и трудностей не вызывает. Блок приема и преобразования 1.3.3 предназначен для одновременного приема сигналов в широкой 60 МГц полосе частот и преобразование их на промежуточную частоту, например, 90 МГц. Его реализация известна и трудностей не вызывает (см. Фомин Н.Н., Буга Н.Н. и др. Радиоприемные устройства: Учебник для вузов. - 3-е изд., стереотип. - М.: Горячая линия-Телеком, 2007. - С. 520; Головин О.В. Радиоприемные устройства, - М.: Горячая линия - Телеком, 2004 г. ).The implementation of all elements of module 1.3 is known and does not cause difficulties. The receiving and converting unit 1.3.3 is designed to simultaneously receive signals in a wide 60 MHz frequency band and convert them to an intermediate frequency, for example, 90 MHz. Its implementation is known and does not cause difficulties (see Fomin NN, Bug NN and others. Radio receivers: Textbook for high schools. - 3rd ed., Stereotype. - M .: Hot line-Telecom, 2007 . - S. 520; Golovin OV Radio receivers, - M.: Hot line - Telecom, 2004).
Блок аналого-цифровых преобразователей 1.3.4 может быть реализован на серийно выпускаемых фирмой ZETlab Studio изделиях (http://www.zetlab.ru/catalog/). Возможны и другие реализации блока 1.3.4 (см. «Профессиональное оборудование и технологии» http://www.protehnology.ru/page/about/).The block of analog-to-digital converters 1.3.4 can be implemented on serial products manufactured by ZETlab Studio (http://www.zetlab.ru/catalog/). Other implementations of block 1.3.4 are also possible (see "Professional Equipment and Technologies" http://www.protehnology.ru/page/about/).
Блок опорных частот 1.3.5 предназначен для формирования высокостабильного сигнала с частотой 120 МГц. Он содержит опорный генератор, обеспечивающий формирование высокостабильного аналогового сигнала с частотой 10 МГц (выполняется на основе DDS-синтезатора).The block of reference frequencies 1.3.5 is designed to form a highly stable signal with a frequency of 120 MHz. It contains a reference generator that provides the formation of a highly stable analog signal with a frequency of 10 MHz (performed on the basis of a DDS synthesizer).
С выхода синтезатора сигнал с уровнем - 4 дБм поступает на усилитель с коэффициентом усиления 14 дБ и далее на формирователь меандра с частотой 120 МГц. Последний целесообразно изготовить на компараторе ADCMP 551 фирмы Analog Devices (http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADCMP551_552_553.pdf).From the output of the synthesizer, a signal with a level of - 4 dBm is fed to an amplifier with a gain of 14 dB and then to a square wave driver with a frequency of 120 MHz. It is advisable to manufacture the latter on an ADCMP 551 comparator from Analog Devices (http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADCMP551_552_553.pdf).
Антенный усилитель может быть реализован с помощью изделия фирмы IKUSI SBA 110, а разветвитель: TLPG-3E фирмы LANS. В качестве 1.3.1 использован согласованный несимметричный вибратор.The antenna amplifier can be implemented using a product from IKUSI SBA 110, and the splitter: TLPG-3E from LANS. As 1.3.1, a matched asymmetric vibrator is used.
Первое запоминающее устройство 1.4l предназначено для упорядоченного хранения квадратурных составляющих сигнала Sl(ti) совместно со значениями времени их получения ti, а также координат БПЛА (X, Y, Z)n и времени их измерения tn. Представляет собой буферное запоминающее устройство и легко реализуется на репрограммируемых постоянных запоминающих устройствах (серии КМ 1609) и дискретных элементах ТТЛ-серии (см. Большие интегральные схемы запоминающих устройств: Справочник / А.Ю. Гордонов и др.; Под ред. А.Ю. Гордонова. - М.: Радио и связь, 1990. - 288 с. )The first 1.4 l storage device intended for the orderly storage of the quadrature components of the signal S l (t i), together with values for their preparation time t i, and UAVs coordinate (X, Y, Z) n and time of measurement t n. It is a buffer memory device and is easily implemented on reprogrammable read-only memory devices (KM 1609 series) and discrete elements of the TTL series (see Large Integrated Circuits of Storage Devices: Reference Book / A.Yu. Gordonov et al .; Edited by A.Yu. Gordonova. - M.: Radio and Communications, 1990. - 288 p.)
Реализация блока навигации 1.5 известна и трудностей не вызывает. Для обеспечения более высокой точности местоопределения (3-5 м) блок 1.5 может быть реализован в соответствие с Пат. РФ №№2553270, 2371733 или 2374659.The implementation of the navigation block 1.5 is known and does not cause difficulties. To ensure higher accuracy of positioning (3-5 m) block 1.5 can be implemented in accordance with Pat. RF No. 2553270, 2371733 or 2374659.
Управление БПЛА «Орлан-10» реализуют с первого АРМ (блоки 2.1, 2.2 и 2.7) по низкоскоростному каналу связи на частотах 900-920 МГц в режиме псевдослучайной перестройки рабочей частоты. По этому каналу (блоки 2.2 и 1.8) осуществляют задание маршрута полета, высоту полета и порядок облета: проход на высоте или барражирование и т.д. Управляющая информация формируется с помощью блока 2.1, в качестве которого может использоваться ноутбук. Кроме того, блоком 2.8 формируются команды на перестройку АПМ 1.3 БПЛА l1 и 12 (в общем случае 11-1L).The Orlan-10 UAV control is implemented from the first AWP (blocks 2.1, 2.2, and 2.7) via a low-speed communication channel at frequencies of 900–920 MHz in the mode of pseudo-random tuning of the operating frequency. On this channel (blocks 2.2 and 1.8), the flight route, flight altitude and flight order are set: passage at altitude or barrage, etc. Control information is generated using block 2.1, which can be used as a laptop. In addition, block 2.8 generates commands for the restructuring of the APM 1.3 UAV l 1 and 1 2 (in the general case, 1 1 -1 L ).
Результаты измерений на НПУ 2 с бортов БПЛА 11 и 12 поступают по соответствующим высокоскоростным каналам на частотах 2000-2500 МГц на второе АРМ. Скорость передачи информации в каналах составляет 4 Мбит/с. Дальность связи зависит от высоты полета и местных условий и в среднем составляет 100-130 км. С помощью второго АРМ осуществляют обнаружение, распознавание и определение координат заданных ИРИ.The results of measurements on 2 sides NPU UAV January 1 1 2 fed by respective high-speed channels at frequencies of 2000-2500 MHz for the second workstation. The information transfer rate in the channels is 4 Mbps. The communication range depends on the flight altitude and local conditions and averages 100-130 km. Using the second AWP, the detection, recognition and determination of the coordinates of the specified IRI are carried out.
Коррелятор 2.4 предназначен для выполнения вычислений в соответствии с выражением (4). Его реализация известна и трудностей не вызывает (см., например, пат. РФ №1840069, МПК G06F 17/15; Залмазон Л.А. Преобразование Фурье, Уолша, Харра и их применение в управлении, связи и других областях. - М.: Наука, 1989. - 496 с).Correlator 2.4 is designed to perform calculations in accordance with expression (4). Its implementation is known and does not cause difficulties (see, for example, Pat. RF No. 1840069, IPC G06F 17/15; Zalmazon L.A. Fourier, Walsh, Harra and their application in management, communications and other fields. - M. : Science, 1989 .-- 496 s).
Второе запоминающее устройство 2.9 предназначено для хранения исходных данных: координат центра района поиска (Хс, Yc, Zc), максимального отклонения от центра района поиска (Мх, Му, Mz), шага квантования пространства поиска (Δx, Δy, Δz), числа градаций по осям координат (Nx, Ny, Nz), цифровой карты района поиска (зоны контроля). Эти данные поступают перед началом работы устройства по второй входной шине 2.11 наземного пункта управления 2. Они необходимы для выполнения вычислений, выполняемых блоком 2.5 в процессе работы заявляемого устройства. Реализация блока 2.9 известна и трудностей не вызывает (см. Лебедев О.Н. Микросхемы памяти и их применение. - М.: Радио и связь, 1990. - 160 с.; Большие интегральные схемы запоминающих устройств: справочник / А.Ю. Гордонов и др.; Под ред. А.Ю. Гордонова и Ю.Н. Дьякова. - М.: Радио и связь, 1990. - 288 с. ).The second storage device 2.9 is designed to store the initial data: the coordinates of the center of the search region (X s , Y c , Z c ), the maximum deviation from the center of the search region (M x , M y , M z ), the quantization step of the search space (Δ x , Δ y , Δ z ), the number of gradations along the coordinate axes (N x , N y , N z ), a digital map of the search area (control zone). These data are received before the start of operation of the device via the second input bus 2.11 of the
Второе устройство обработки и отображения информации 2.5 (см. фиг. 6) предназначено для определения координат ИРИ путем реализации операций в соответствии с выражениями (10)-(13). На постоянной основе в алгоритме работы блока 2.5 прописана система координат, в которой будет синтезироваться разностная апертура. В качестве последней целесообразно использовать фиксированную относительно земли декартову систему координат (F). Местоположение начала которой задает оператор через второй блок управления 2.8. При этом ось Y направлена на север по касательной к географическому меридиану, ось Z - по геодезической вертикали вверх, а ось X дополняет систему до правой. Известно, что навигационная система носителя (блок 1.5l) измеряет местоположение в земной системе координат (E), то пересчет траекторий ФЦА двух АПМ в блоке 2.5 осуществляют в единой системе координат (S) в соответствии с выражением (6)The second device for processing and displaying information 2.5 (see Fig. 6) is designed to determine the coordinates of the IRI by implementing operations in accordance with expressions (10) - (13). On an ongoing basis, the coordinate system in which the difference aperture will be synthesized is written in the algorithm of operation of block 2.5. As the latter, it is advisable to use a Cartesian coordinate system (F) fixed relative to the earth. The location of the beginning of which is set by the operator through the second control unit 2.8. In this case, the Y axis is directed northward along the tangent to the geographic meridian, the Z axis is directed upward along the geodetic vertical, and the X axis complements the system to the right. It is known that the carrier’s navigation system (block 1.5 l ) measures the location in the Earth coordinate system (E), then the PCA trajectories of two APMs are recalculated in block 2.5 in a single coordinate system (S) in accordance with expression (6)
l - номер носителя, - координаты l-го ФЦА в земной (Е) системе координат в момент времени n.l is the number of the carrier, - coordinates of the l-th FCA in the earth (E) coordinate system at time n.
Кроме того, для расчета эталонных сигналов в соответствии с (10) и (11) на третью группу входов блока 2.5 поступают (с группы информационных выходов блока 2.9) исходные данные: (Хс, Yc, Zc), (Мх, My, Mz), (Δx, Δy, Δz), (Nx, Ny, Nz). Дополнительно к этому для обеспечения наглядности индикации результатов определения координат ИРИ на третью группу входов блока 2.5 подается цифровая карат зоны контроля (района поиска).In addition, to calculate the reference signals in accordance with (10) and (11), the third group of inputs of block 2.5 receives (from the group of information outputs of block 2.9) the initial data: (X s , Y c , Z c ), (M x , M y , M z ), (Δ x , Δ y , Δ z ), (N x , N y , N z ). In addition to this, to ensure the clarity of the indication of the results of determining the coordinates of the IRI, a third carat of the control zone (search area) is fed to the third group of inputs of block 2.5.
Второе устройство обработки и отображения информации 2.5 (см. фиг. 6) содержит последовательно соединенные первый коррелятор 2.5.5, второй сумматор 2.5.6, делитель 2.5.7, блок памяти 2.5.8, блок анализа 2.5.9 и блок индикации 2.5.10, первая группа входов которого является группой выходов второго устройства обработки и индикации 2.5 и выходной шиной 2.6 НПУ 2, вторая группа входов блока 2.5.10 является третьей группой входов блока 2.5, последовательно соединенные блок возведения в квадрат 2.5.1, первый сумматор 2.5.2, блок извлечения квадратного корня 2.5.3 и умножитель 2.5.4, группа информационных выходов которого соединена с группой входов делителя блока 2.5.7, первая группа входов первого коррелятора 2.5.5 является второй группой входов второго устройства обработки и отображения информации 2.5, последовательно соединенные первый вычислитель 2.5.11, второй вычислитель 2.5.12 и второй коррелятор 2.5.13, группа выходов которого соединена со второй группой информационных входов первого коррелятора 2.5.5, вторая группа информационных входов умножителя 2.5.4 объединена с группами входов управления первого 2.5.2 и второго 2.5.6 сумматоров и второй группой информационных входов первого вычислителя 2.5.11 и является первой группой входов второго устройства обработки и отображения информации 2.5, первая группа информационных входов блока 2.5.11 объединена с группой информационных входов блока возведения в квадрат 2.5.1 и группой информационных входов первого коррелятора 2.5.5 и является второй группой входов блока 2.5, а третья группа информационных входов блока 2.5.11 объединена со второй группой информационных входов блока индикации 2.5.10.The second device for processing and displaying information 2.5 (see Fig. 6) contains in series the first correlator 2.5.5, the second adder 2.5.6, the divider 2.5.7, the memory block 2.5.8, the analysis block 2.5.9 and the indication block 2.5. 10, the first group of inputs of which is the group of outputs of the second processing and indicating device 2.5 and the output bus 2.6 of
Работа устройства обработки и отображения информации 2.5 осуществляется под управлением блока 2.8.The operation of the device for processing and displaying information 2.5 is carried out under the control of block 2.8.
Штатный режим работы заявляемого устройства предусматривает синтез разностной апертуры при одновременном приеме НПУ 2 сигналов от двух пространственно разнесенных АПМ 1.31 и 1.32.The normal mode of operation of the inventive device provides for the synthesis of a differential aperture while simultaneously receiving
Разностные траекторные сигналы Q(n)=S(tn), взятые в момент времени tn, tn=n/Fd, с выходов коррелятора 2.4 поступают на первую группу входов первого коррелятора 2.5.5. Кроме того, значение Q(n) одновременно поступает на информационные входы блока возведения в квадрат 2.5.1 и первого вычислителя 2.5.11. С помощью блоков 2.5.1-2.5.4, 2.5.5-2.5.7 и 2.5.11-2.5.13 для каждого элемента разрешения зоны контроля вычисляется характеризующая его величина Ak в соответствии с (12). При этом с помощью блоков 2.5.5, 2.5.6 и 2.5.11-2.5.13 определяется модуль суммы корреляционных функций для n=0, 1, …, NSA. Эталонный разностный траекторный сигнал Pk(n) находится с помощью блоков 2.5.11-2.5.13. В первом вычислителе 2.5.11 осуществляется пересчет траекторий двух ФЦА в единую систему координат (S) в соответствии с (6). С учетом того, что выполняют переход от земной системы координат (Е) к фиксированной относительно земли декартовой системе координат (S) выражение (6) преобразуется в (14). Для реализации данной функции на первую группу информационных входов блока 2.5.11 с первой группы входов второго блока управления 2.8 поступают геодезические координаты начала ФСК (S). На второй группе его информационных входов присутствуют координаты l-го ФЦА в земной (Е) системе координат в момент времени n Полученные на выходе блока 2.5.11 значения поступают на группу информационных входов второго вычислителя 2.5.12. В функции последнего входит вычисление опорных (эталонных) сигналов с длиной волны λ. для каждого элемента разрешения заданной зоны контроля zl,k(n) в соответствии с (10). Далее в корреляторе 2.5.13 определяется разностный траекторный сигнал Pk(n) в соответствии с (11). Значение поступает на вторую группу информационных входов первого коррелятора 2.5.5.Difference trajectory signals Q (n) = S (t n ) taken at time t n , t n = n / Fd, from the outputs of the correlator 2.4 go to the first group of inputs of the first correlator 2.5.5. In addition, the value of Q (n) simultaneously enters the information inputs of the squaring block 2.5.1 and the first calculator 2.5.11. Using blocks 2.5.1-2.5.4, 2.5.5-2.5.7 and 2.5.11-2.5.13 for each resolution element of the control zone, the characteristic value A k is calculated in accordance with (12). Moreover, using the blocks 2.5.5, 2.5.6 and 2.5.11-2.5.13, the modulus of the sum of the correlation functions is determined for n = 0, 1, ..., N SA . The reference difference trajectory signal P k (n) is found using blocks 2.5.11-2.5.13. In the first calculator 2.5.11, the trajectories of two FCA are recalculated into a single coordinate system (S) in accordance with (6). Taking into account that the transition from the Earth's coordinate system (E) to the Cartesian coordinate system (S) fixed relative to the earth is performed, expression (6) is converted to (14). To implement this function, the first group of information inputs of block 2.5.11 receives the geodetic coordinates of the beginning of the FSK (S) from the first group of inputs of the second control block 2.8. The second group of its information inputs contains the coordinates of the l-th FCA in the earth (E) coordinate system at time n The values obtained at the output of block 2.5.11 arrive at the group of information inputs of the second calculator 2.5.12. The functions of the latter include the calculation of reference (reference) signals with a wavelength of λ. for each resolution element of a given control zone z l, k (n) in accordance with (10). Then, in the correlator 2.5.13, the difference path signal P k (n) is determined in accordance with (11). Value arrives at the second group of information inputs of the first correlator 2.5.5.
Блоки 2.5.1-2.5.4 предназначены для определения величины, необходимой для выполнения операции нормирования в выражении (12).Blocks 2.5.1-2.5.4 are intended to determine the value necessary to perform the normalization operation in expression (12).
На выходе делителя 2.5.7 формируется величина Ak, характеризующая k-й элемент разрешения зоны контроля. Полученные по выше рассмотренному алгоритму значения Ak, k=0, 1, … К-1, запоминаются в соответствующих ячейках блока памяти 2.5.9. Нахождение местоположения ИРИ осуществляют путем поиска элемента разрешения с наибольшей данной величинойAt the output of the divider 2.5.7, the value A k is formed that characterizes the k-th element of the resolution of the control zone. The values A k , k = 0, 1, ... K-1 obtained by the above algorithm are stored in the corresponding cells of the memory block 2.5.9. Finding the location of the IRI is carried out by searching for the resolution element with the largest given value
с помощью блока анализа 2.5.9. Результаты измерений координат ИРИ поступают на группу входов блока индикации 2.5.10 и подсвечиваются на мониторе на фоне цифровой карты заданного района. Кроме того, результаты измерений в заданном формате поступают на выходную шину 2.6 НПУ 2.using the analysis unit 2.5.9. The results of measurements of the coordinates of the IRI are fed to the group of inputs of the display unit 2.5.10 and are highlighted on the monitor against the background of a digital map of a given area. In addition, the measurement results in a given format are sent to the output bus 2.6
В случае необходимости перестройки приемных трактов АПМ 1.31 и 1.32 в частотном диапазоне ΔF блоком управления 2.8 формируется соответствующая команда, поступающая через блоки 2.2 и 1.8 на борт БПЛА (блок 1.3.5).If necessary, adjustment of reception paths and APM 1.3 1 1.3 2 in the frequency range ΔF control unit 2.8 is formed corresponding to the command coming through blocks 2.2 and 1.8 on board UAV (block 1.3.5).
При возникновении ситуации, когда обеспечен прием сигналов лишь одним АПМ 1.3l, блоком управления 2.8 формируется информация для оператора о необходимости изменения маршрута полета соответствующего БПЛА.In the event of a situation when the reception of signals is provided by only one APM 1.3 l , the control unit 2.8 generates information for the operator about the need to change the flight route of the corresponding UAV.
Реализация всех элементов блока 2.5 известна и трудностей не вызывает. Для уменьшения массогабаритных характеристик, потребляемого тока блоки с 2.5.1 по 2.5.13 целесообразно реализовать на специализированном процессоре TMS320c6416 (см. TMS320c6416: http://www.ti.com/lit/ds/sprs226m/sprs226m.pdn. Алгоритм работы блока 2.5 приведет на фиг. 2.The implementation of all elements of block 2.5 is known and does not cause difficulties. To reduce the overall dimensions and current consumption, the blocks from 2.5.1 to 2.5.13 should be implemented on a specialized processor TMS320c6416 (see TMS320c6416: http://www.ti.com/lit/ds/sprs226m/sprs226m.pdn. Block operation algorithm 2.5 will result in Fig. 2.
Второй блок управления 2.8 предназначен для управления работой АПМ 1.3/ (с его помощью задаются значения Fds, TSA, Fd, NSA, управляет перестройкой приемных трактов в полосе частот ΔF) и вторым устройством обработки и отображения информации 2.5 (задает точку начала координат (BF, LF, 0), параметр NSA. Кроме того, блок 2.8 обеспечивает принятие решения о текущем приеме сигналов одного или обеих АПМ. Реализация блока известна и трудностей не вызывает. Может быть реализован на микропроцессорной сборке с достаточным быстродействием (см. Шевкопляс Б.В. микропроцессорные структуры, инженерные решения: Справочник. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1990. - 512 с. )The second control unit 2.8 is designed to control the operation of the APM 1.3 / (using it, values F ds , T SA , F d , N SA are set , controls the tuning of the receiving paths in the frequency band ΔF) and the second information processing and display device 2.5 (sets the start point coordinates (B F , L F , 0), parameter N SA . In addition, block 2.8 provides a decision on the current reception of signals of one or both TMAs. The implementation of the block is known and does not cause difficulties. It can be implemented on a microprocessor assembly with sufficient speed ( see Shevkoplyas B.V. micro rotsessornye structure, engineering solutions: A Handbook - 2nd Edition, revised and enlarged - M .: Radio and communication, 1990 - 512).....
В обществе с ограниченной ответственностью «Специальный Технологический Центр», г. Санкт-Петербург, выполнено макетирование предлагаемого устройства.In the limited liability company “Special Technological Center”, St. Petersburg, a prototype of the proposed device was performed.
В качестве блока приема и преобразования 1.3.3 использован «Модуль приема и преобразования», разработанный ООО «СТЦ» и получивший наименование УИЕС 468151.013. Последний представляет из себя трехканальное радиоприемное устройство с полосой пропускания 20 МГц каждого из каналов. Обеспечивает одновременный прием сигналов в полосе 60 МГц. В качестве блока опорных частот 1.3.5 использован «Модуль генераторов частот 10/120 МГц», получивший наименование УИЕС 467871.006, разработанный ООО «СТЦ». Блоки 2.4, 2.5, 2.8 и 2.9 были одновременно реализованы на персональном компьютере. В качестве минимальных требований к нему можно предъявить следующее: процессор Core i 5 2000 МГц, 1 ГБ оперативной памяти, 200 МБ свободного пространства на жестком диске. Программная составляющая: операционная система Windows XP SP2 и выше, библиотека NetFrame Work 4.0, цифровая карта местности с информацией о рельефе и формате совместимом с картами «Группы «Панорама».As the block for receiving and converting 1.3.3, the “Module for receiving and converting” was used, developed by STTs LLC and received the name UIES 468151.013. The latter is a three-channel radio receiver with a bandwidth of 20 MHz for each channel. Provides simultaneous reception of signals in the 60 MHz band. As a block of reference frequencies 1.3.5, the “Module of 10/120 MHz frequency generators” was used, which received the name UIES 467871.006, developed by STTs LLC. Blocks 2.4, 2.5, 2.8 and 2.9 were simultaneously implemented on a personal computer. As the minimum requirements for it, you can present the following:
Выполнена экспериментальная проверка предлагаемых способа и устройства определения координат ИРИ. Для этой цели совместно с названными элементами макета устройства были использованы БПЛА «Орлан-10» производства ООО «СТЦ» г. Санкт-Петербург. В качестве источника сигналов применялись радиостанции TR 600с, VX-6R и генератор фирмы Marconi Instruments SG 2022с (диапазон частот 10 кГц - 1 ГГц). Геодезические координаты источников были известны с высокой точностью. Во всех экспериментах, для удобства, начало ФСК было совмещено с координатами ИРИ. Последние обеспечивали излучение радиосигналов на различных частотах с наиболее распространенными видами модуляции для УКВ-СВЧ-диапазонов. В ходе экспериментов два БПЛА двигались в разных направлениях (по сторонам квадрата) на расстоянии 4 км от ИРИ на высоте 1 км со средней скоростью 25 м/с.An experimental verification of the proposed method and device for determining the coordinates of the IRI. For this purpose, together with the above-mentioned elements of the device’s breadboard model, the Orlan-10 UAV manufactured by STC LLC in St. Petersburg was used. The signal sources used were TR 600s, VX-6R radios and a Marconi Instruments SG 2022s generator (frequency range 10 kHz - 1 GHz). The geodetic coordinates of the sources were known with high accuracy. In all experiments, for convenience, the beginning of the FSK was combined with the coordinates of the IRI. The latter provided the emission of radio signals at various frequencies with the most common types of modulation for the VHF-microwave ranges. During the experiments, two UAVs moved in different directions (on the sides of the square) at a distance of 4 km from the IRI at an altitude of 1 km with an average speed of 25 m / s.
Выполнен анализ по определению оптимальных взаимных траекторий перемещения БПЛА относительно ИРИ. Из теории классического синтеза апертуры (СА) (см. Кондратенков Г.С. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли / Г.С. Кондратенков, А.Ю. Фролов. - М: Радиотехника. 2005. - 368 с. ) известно, что разрешающая способность последней по различным координатам зависит от траектории полета БПЛА. В общем случае СА обеспечивает пространственную селекцию по всем координатам (х, y, z), однако ее эффективность различна и определяется скоростью измерения фазового членаAn analysis was performed to determine the optimal mutual trajectories of UAV movement relative to the IRI. From the theory of classical synthesis of aperture (SA) (see Kondratenkov G.S. Radio-vision. Radar systems for remote sensing of the Earth / G.S. Kondratenkov, A.Yu. Frolov. - M: Radio engineering. 2005. - 368 p.) that the resolution of the latter in various coordinates depends on the UAV flight path. In the general case, SA provides spatial selection in all coordinates (x, y, z), however, its effectiveness is different and is determined by the rate of measurement of the phase term
где r0(t) - расстояние от начала координат до траектории перемещения антенны в момент времени t, rρ(t) - расстояние точечного объекта с координатой ρ до траектории перемещения антенны в момент времени t.where r 0 (t) is the distance from the origin to the antenna trajectory at time t, r ρ (t) is the distance of a point object with coordinate ρ to the antenna trajectory at time t.
При синтезе разностной апертуры пространственная селекция определяется скоростью изменения фазового члена вида:In the synthesis of a difference aperture, spatial selection is determined by the rate of change of the phase term of the form:
где (*)i относится к траектории i-й антенны, i=1,2. Таким образом, если обе приемные антенны перемещаются относительно ИРИ во время синтеза апертуры, то эффективность пространственной селекции будет зависеть не только от траектории перемещения приемных антенн, но и от направления их взаимного движения.where (*) i refers to the trajectory of the i-th antenna, i = 1,2. Thus, if both receiving antennas move relative to the IRI during aperture synthesis, then the spatial selection efficiency will depend not only on the trajectory of the receiving antennas, but also on the direction of their mutual motion.
Из (16) следует, что выбор траекторий полета БПЛА ОП и ВП позволяет достигнуть как улучшения пространственного разрешения по сравнению с СА, так и его ухудшения.It follows from (16) that the choice of the flight paths of the UAVs of OP and VP allows one to achieve both an improvement in spatial resolution in comparison with the SA, and its deterioration.
Исследования показали, что наилучшие результаты достигаются при движении двух БПЛА по разным сторонам квадрата вокруг ИРИ в противоположных направлениях. Данный маршрут обеспечивает хорошее разрешение по обеим координатам в горизонтальной плоскости. На фиг. 7.а приведен один из отрезков данного маршрута (интервал времени t1-t2), а на фиг. 7.б показан полученный для метода CPA элемент разрешения (сечение модуля ФН на уровне 0,7). На фиг. 7.в и 7.г приведены элементы разрешения для каждой траектории в отдельности. Из их рассмотрения видно, что для этого маршрута полета БПЛА ОП и ВП, разрешение методом CPA в два раза лучше по обеим координатам, чем дает подход СА. Траектории полета БПЛА ОП и ВП могут осуществляться и по одной стороне от ИРИ. В этом случае маршруты полета БПЛА должны быть значительно разнесены в пространстве. Расстояние между бортами должно быть соизмеримо с дальностью до ИРИ. На фиг. 8 приведен один из отрезков данного маршрута вместе с элементами разрешения для методов CPA и СА. Другим эффективным подходом при решении данной проблемы является движение двух БПЛА по смежным сторонам квадрата. На фиг. 9 приведен один из отрезков данного маршрута вместе с элементами разрешения для методов CPA и СА.Studies have shown that the best results are achieved when two UAVs move on opposite sides of the square around the IRI in opposite directions. This route provides good resolution in both coordinates in the horizontal plane. In FIG. 7.a shows one of the segments of this route (time interval t 1 -t 2 ), and in FIG. 7.b shows the resolution element obtained for the CPA method (section of the FN module at the level of 0.7). In FIG. 7.c and 7.d, the resolution elements for each trajectory are shown separately. From their consideration it can be seen that for this flight path of the UAV OP and VP, the resolution by the CPA method is two times better in both coordinates than the CA approach gives. The flight paths of the UAV OP and VP can be carried out on one side of the IRI. In this case, the UAV flight paths should be significantly spaced in space. The distance between the sides should be commensurate with the range to Iran. In FIG. Figure 8 shows one of the segments of this route along with resolution elements for CPA and CA methods. Another effective approach to solving this problem is the movement of two UAVs on the adjacent sides of the square. In FIG. Figure 9 shows one of the segments of this route along with resolution elements for CPA and CA methods.
В качестве варианта, дающего отрицательный результат, является движение двух БПЛА по близким (как у прототипа) траекториям на одной скорости на расстоянии значительно меньшем дальности до ИРИ. В этом случае метод CPA не обеспечивает пространственную селекцию.As an option that gives a negative result, the movement of two UAVs along close (like the prototype) trajectories at the same speed at a distance much shorter than the distance to the IRI. In this case, the CPA method does not provide spatial selection.
В ходе выполнения экспериментов были оценены точностные характеристики предлагаемых способа и устройства определения координат ИРИ (см. табл. 1).During the experiments, the accuracy characteristics of the proposed method and device for determining the coordinates of the IRI were evaluated (see table. 1).
В ходе экспериментов 1-6 два БПЛА двигались вокруг ИРИ по противоположным сторонам квадрата в разных направлениях на расстоянии 4 км и высоте 1 км со средней путевой скоростью 25 м/с. Траектории БПЛА 1 и БПЛА 2 длительностью 10 минут (для эксперимента №1) изображены на фиг. 10.а.During experiments 1-6, two UAVs moved around Iran on opposite sides of the square in different directions at a distance of 4 km and an altitude of 1 km with an average ground speed of 25 m / s. The trajectories of
На траекториях отмечено время в секундах от начала старта эксперимента. В эксперименте №7 движение БПЛА осуществлялось по смежным сторонам квадрата (см. 10.б.)The trajectories show the time in seconds from the start of the experiment. In experiment No. 7, UAV movement was carried out on adjacent sides of the square (see 10.b.)
Длительность каждого из экспериментов 1-6 составляла 10 минут, эксперимент 7 длился 5 минут. Ошибка местоположения определялась как расстояние от максимума суммарной ФН (полученной путем наложения всех ФН, рассчитанных на траектории) до известного местоположения ИРИ. Полученные ошибки определения местоположения ИРИ, приведены в табл. 1. На фиг. 11 представлены полученные суммарные ФН для экспериментов 1-7, а также элементы разрешения в ФСК (шаг по x - 10 м, шаг по y - 5 м). На всех рисунках «+» обозначено местоположение ИРИ, «•» - максимум ФН. Из представленных результатов следует, что предложенный способ позволяется определить местоположение ИРИ на расстоянии 4 км с высокой точностью (погрешность измерений для различных видов модуляции в заявленном диапазоне частот не превышает 7 м.)The duration of each of experiments 1-6 was 10 minutes,
При непрерывном сигнале ИРИ (использовании генератора сигналов) время когерентного накопления (время синтеза апертуры) ограничивается точностью сопровождения ФЦА и нестабильностями фазы в приемных каналах. В случае использования радиостанций, время синтеза апертуры ограничено также длительностью передачи сигнала от ИРИ. Радиостанции включались в среднем на 20 секунд через каждые 20 сек.With a continuous IRI signal (using a signal generator), the coherent accumulation time (aperture synthesis time) is limited by the accuracy of the PCA tracking and phase instabilities in the receiving channels. In the case of using radio stations, the aperture synthesis time is also limited by the duration of the signal transmission from the IRI. Radio stations turned on for an average of 20 seconds every 20 seconds.
В экспериментах считалось, что высота ИРИ известна (находились на земной поверхности).In experiments, it was believed that the height of the IRI is known (located on the earth's surface).
На фиг. 12-14 приведены результаты одиночного синтеза разностных апертур в 1, 6 и 7 экспериментах.In FIG. Figures 12-14 show the results of a single synthesis of difference apertures in
Для несущей частоты 30.5 МГц время когерентного накопления, определяемое точностью сопровождения ФЦА и нестабильностями фазы в приемных каналах, составило 100 секунд. Пример одной из синтезированных разностных апертур для непрерывного сигнала с AM модуляцией (эксперимент 1) представлен на фиг. 12.For a carrier frequency of 30.5 MHz, the coherent accumulation time, determined by the accuracy of the PCA tracking and phase instabilities in the receiving channels, was 100 seconds. An example of one of the synthesized difference apertures for a continuous signal with AM modulation (experiment 1) is shown in FIG. 12.
На фиг. 12.а приведены отрезки траекторий БПЛА, на которых была синтезирована разностная апертура, а на фиг. 12.б их путевые скорости БПЛА. На данном отрезке длительностью 100 секунд, БПЛА 1 двигался со средней скоростью 22 м/с, а БПЛА 2 двигался со средней скоростью 15 м/с. На фиг. 12.в, г показаны спектры сигналов, принятых АПМ двух БПЛА. В свою очередь на фиг. 12.д иллюстрируется частота разностного траекторного сигнала (1), принятого на двух БПЛА, и частота эталонного разностного траекторного сигнала (2), полученного с помощью (10) и (11) при известных координатах ИРИ и измеренных траекторий ФЦА. Разность фаз между эталонным и принятым траекторными сигналами представлена на фиг. 12.е. Для данного примера (шаг по x - 10 м, шаг по y - 5 м) на фиг. 2.ж показана полученная ФН, а на фиг. 12.з изображен элемент разрешения в ФСК.In FIG. 12.a shows segments of UAV trajectories on which a differential aperture was synthesized, and in FIG. 12.b their UAV travel speed. On this segment lasting 100 seconds,
Для несущей частоты 199.5 МГц время когерентного накопления, определяемое точностью сопровождения ФЦА и нестабильностями фазы в приемных каналах, составило 15-20 секунд. Пример одной из синтезированных разностных апертур для сигнала с однополосной модуляцией (эксперимент 6) представлен на фиг. 13.For the carrier frequency 199.5 MHz, the coherent accumulation time, determined by the accuracy of the PCA tracking and phase instabilities in the receiving channels, was 15–20 seconds. An example of one of the synthesized difference apertures for a signal with a single-band modulation (experiment 6) is presented in FIG. 13.
Для несущей частоты 146 МГц время когерентного накопления, определяемое точностью сопровождения ФЦА и нестабильностями фазы в приемных каналах, составило 30-35 секунд. Пример одной из синтезированных разностных апертур в ходе эксперимента 7 представлен на фиг. 14.For the carrier frequency of 146 MHz, the coherent accumulation time, determined by the accuracy of the PCA tracking and phase instabilities in the receiving channels, was 30-35 seconds. An example of one of the synthesized difference apertures during
Таким образом, экспериментальная проверка подтвердила возможность достижения положительного эффекта.Thus, an experimental verification confirmed the possibility of achieving a positive effect.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015146626/07A RU2594759C1 (en) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | Method and device for determining coordinates of a radio emission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015146626/07A RU2594759C1 (en) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | Method and device for determining coordinates of a radio emission |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2594759C1 true RU2594759C1 (en) | 2016-08-20 |
Family
ID=56697333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015146626/07A RU2594759C1 (en) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | Method and device for determining coordinates of a radio emission |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2594759C1 (en) |
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2624463C1 (en) * | 2016-08-26 | 2017-07-04 | Общество с ограниченной ответственностью "НРТБ-Система" (ООО "НРТБ-С") | Method of determining coordinates of object |
RU2624457C1 (en) * | 2016-08-26 | 2017-07-04 | Общество с ограниченной ответственностью "НРТБ-Система" (ООО "НРТБ-С") | Method of determining coordinates of object |
RU2659808C1 (en) * | 2017-07-05 | 2018-07-04 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Method and device for determining coordinates of a radio emission |
RU2692117C1 (en) * | 2018-01-23 | 2019-06-21 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Helicopter radio-electronic complex for monitoring agricultural lands |
RU2696086C1 (en) * | 2018-06-19 | 2019-07-31 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Method for determining coordinates of a radio-frequency radiation source |
RU2718593C1 (en) * | 2019-11-25 | 2020-04-08 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method of determining, based on measured relative distances of coordinates of an object |
RU2718618C1 (en) * | 2019-11-25 | 2020-04-09 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро (АО "НРТБ") | Method of determining, based on measured relative ranges of coordinates of a radio-frequency source |
RU2722617C1 (en) * | 2019-12-26 | 2020-06-02 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method of determining, based on measured relative ranges of coordinates of a radio-frequency source |
RU2723986C1 (en) * | 2019-12-26 | 2020-06-18 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method of determining, coordinates of an object based on measured relative distances |
RU2725618C1 (en) * | 2020-01-24 | 2020-07-03 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Range measurement system |
RU2726141C1 (en) * | 2020-01-24 | 2020-07-09 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Range determination method |
RU2735856C1 (en) * | 2020-03-20 | 2020-11-09 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Range measurement system |
RU2737533C1 (en) * | 2020-02-25 | 2020-12-01 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method of determining coordinates of radio object |
RU2738641C1 (en) * | 2020-03-20 | 2020-12-15 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Radiotechnical coordinate system |
RU2742925C1 (en) * | 2020-10-22 | 2021-02-11 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method for determination of relative ranges from a radio source |
RU2743573C1 (en) * | 2020-08-17 | 2021-02-20 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method for determining relative distances to facility |
RU2743665C1 (en) * | 2020-08-17 | 2021-02-24 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method for determining relative range from radio signal source |
RU2744256C1 (en) * | 2020-07-07 | 2021-03-04 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Method for determining the spatial parameters of the interrogator of aviation telecommunication systems using signals from one transponder |
RU2746264C1 (en) * | 2020-10-22 | 2021-04-12 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method for determining relative distances to object |
RU2762140C1 (en) * | 2021-04-06 | 2021-12-16 | Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | On-board receiving and inquiry equipment (obrie) |
RU2775299C1 (en) * | 2021-08-26 | 2022-06-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Специальный Технологический Центр" | Method and device for determining the coordinates of the radio emission source |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996002007A1 (en) * | 1994-07-08 | 1996-01-25 | Lockheed Sanders, Inc. | Apparatus and method for locating cellular telephones and similar transmitters |
UA77866C2 (en) * | 2005-05-12 | 2007-01-15 | State Entpr Kvant Radiolokatsi | Passive radar station for determining coordinates of radio radiation sources |
RU2423719C1 (en) * | 2010-05-11 | 2011-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Специальный Технологический Центр" | Method for adaptive measurement of spatial parameters of radio-frequency radiation sources and device for realising said method |
EP2517042A1 (en) * | 2009-12-21 | 2012-10-31 | Nokia Corp. | Positioning |
RU2516432C2 (en) * | 2012-03-27 | 2014-05-20 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of locating radio-frequency source |
RU2550811C1 (en) * | 2014-04-15 | 2015-05-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Method and device for object coordinates determination |
-
2015
- 2015-10-28 RU RU2015146626/07A patent/RU2594759C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996002007A1 (en) * | 1994-07-08 | 1996-01-25 | Lockheed Sanders, Inc. | Apparatus and method for locating cellular telephones and similar transmitters |
UA77866C2 (en) * | 2005-05-12 | 2007-01-15 | State Entpr Kvant Radiolokatsi | Passive radar station for determining coordinates of radio radiation sources |
EP2517042A1 (en) * | 2009-12-21 | 2012-10-31 | Nokia Corp. | Positioning |
RU2423719C1 (en) * | 2010-05-11 | 2011-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Специальный Технологический Центр" | Method for adaptive measurement of spatial parameters of radio-frequency radiation sources and device for realising said method |
RU2516432C2 (en) * | 2012-03-27 | 2014-05-20 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of locating radio-frequency source |
RU2550811C1 (en) * | 2014-04-15 | 2015-05-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Method and device for object coordinates determination |
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2624463C1 (en) * | 2016-08-26 | 2017-07-04 | Общество с ограниченной ответственностью "НРТБ-Система" (ООО "НРТБ-С") | Method of determining coordinates of object |
RU2624457C1 (en) * | 2016-08-26 | 2017-07-04 | Общество с ограниченной ответственностью "НРТБ-Система" (ООО "НРТБ-С") | Method of determining coordinates of object |
RU2659808C1 (en) * | 2017-07-05 | 2018-07-04 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Method and device for determining coordinates of a radio emission |
RU2692117C1 (en) * | 2018-01-23 | 2019-06-21 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Helicopter radio-electronic complex for monitoring agricultural lands |
RU2696086C1 (en) * | 2018-06-19 | 2019-07-31 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Method for determining coordinates of a radio-frequency radiation source |
RU2718593C1 (en) * | 2019-11-25 | 2020-04-08 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method of determining, based on measured relative distances of coordinates of an object |
RU2718618C1 (en) * | 2019-11-25 | 2020-04-09 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро (АО "НРТБ") | Method of determining, based on measured relative ranges of coordinates of a radio-frequency source |
RU2722617C1 (en) * | 2019-12-26 | 2020-06-02 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method of determining, based on measured relative ranges of coordinates of a radio-frequency source |
RU2723986C1 (en) * | 2019-12-26 | 2020-06-18 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method of determining, coordinates of an object based on measured relative distances |
RU2726141C1 (en) * | 2020-01-24 | 2020-07-09 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Range determination method |
RU2725618C1 (en) * | 2020-01-24 | 2020-07-03 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Range measurement system |
RU2737533C1 (en) * | 2020-02-25 | 2020-12-01 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method of determining coordinates of radio object |
RU2735856C1 (en) * | 2020-03-20 | 2020-11-09 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Range measurement system |
RU2738641C1 (en) * | 2020-03-20 | 2020-12-15 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Radiotechnical coordinate system |
RU2744256C1 (en) * | 2020-07-07 | 2021-03-04 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Method for determining the spatial parameters of the interrogator of aviation telecommunication systems using signals from one transponder |
RU2743573C1 (en) * | 2020-08-17 | 2021-02-20 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method for determining relative distances to facility |
RU2743665C1 (en) * | 2020-08-17 | 2021-02-24 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method for determining relative range from radio signal source |
RU2742925C1 (en) * | 2020-10-22 | 2021-02-11 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method for determination of relative ranges from a radio source |
RU2746264C1 (en) * | 2020-10-22 | 2021-04-12 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method for determining relative distances to object |
RU2762140C1 (en) * | 2021-04-06 | 2021-12-16 | Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | On-board receiving and inquiry equipment (obrie) |
RU2775299C1 (en) * | 2021-08-26 | 2022-06-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Специальный Технологический Центр" | Method and device for determining the coordinates of the radio emission source |
RU2812755C2 (en) * | 2022-07-05 | 2024-02-01 | Российская Федерация, от имени которой выступает федеральное государственное казенное учреждение "Управление авиации" | Device for determining object coordinates |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2594759C1 (en) | Method and device for determining coordinates of a radio emission | |
US9945931B2 (en) | Techniques for navigating UAVs using ground-based transmitters | |
RU2419106C1 (en) | Method and device for determining coordinates of radio-frequency radiation source | |
US8249618B2 (en) | System and method for enabling determination of position of a receiver | |
US20130265198A1 (en) | Cooperative systems and methods for tdoa-based emitter location | |
Henke et al. | Moving target tracking in single-and multichannel SAR | |
CN104316903A (en) | Three-station time-difference positioning performance test evaluation method | |
CN108196290B (en) | Unmanned aerial vehicle group-mounted polarization array attitude measurement and target detection method | |
US11237277B2 (en) | Techniques for determining geolocations | |
CN105572635B (en) | The passive method for rapidly positioning in list station based on least square method | |
US11474185B2 (en) | Method and apparatus for determining the direction of arrival of radio or acoustic signals, and for transmitting directional radio or acoustic signals | |
RU2465613C1 (en) | Method and apparatus for determining location of radio source | |
RU2632922C2 (en) | Multiposition passive radar complex implementing combined one-step method of determining aircraft location at stage of landing | |
US20130120192A1 (en) | High precision radio frequency direction finding system | |
RU2732505C1 (en) | Method for detection and azimuth direction finding of ground-based radio-frequency sources from a flight-lifting means | |
RU2546330C1 (en) | Method for polarisation-sensitive radio monitoring of mobile objects | |
RU2613369C1 (en) | Method of aircraft navigation using high-precision single-phase direction finder and address-respond packet digital radio link in decameter waves range | |
Baumgartner et al. | Real-time road traffic monitoring using a fast a priori knowledge based SAR-GMTI algorithm | |
RU2633380C1 (en) | Passive location system for determining aircraft coordinates in near aerodrome area and at landing with reserve channel of determining distance | |
RU2659808C1 (en) | Method and device for determining coordinates of a radio emission | |
US10422644B2 (en) | Method for improving target location accuracy in a direction finding system | |
RU2602274C1 (en) | Radar method and device for remote measurement of full velocity vector of meteorological object | |
RU2775299C1 (en) | Method and device for determining the coordinates of the radio emission source | |
Lim et al. | Experimental performance of signal source localization based on distributed DoA measurements | |
Henke et al. | Miranda35 experiments in preparation for small UAV-based SAR |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171029 |